论感应耐压对全绝缘变压器预试的必要性

论感应耐压对全绝缘变压器预试的必要性

任富强

（ 云南同聚电力建设有限公司，云南省昆明市 650032 ）

摘要：在全绝缘变压器的预试时，根据规程中“66 kV及以下全绝缘变压器，现场条件不具备时，可只进行外施工频耐压试验”的说明，绝大多数情况下未进行感应耐压。认为外施工频耐压合格即代表绝缘状况良好。而实际外施工频仅考察到主绝缘的状况，不能考察纵绝缘。本文以一例35 kV油浸式变压器雷击后测试情况验证感应耐压对全绝缘变压器预试的必要性。

关键词：感应耐压；全绝缘变压器

1 引言

变压器绝缘按照绕组的绝缘结构可分为主绝缘和纵绝缘。绕组的主绝缘包括:绕组对地的绝缘(变压器内部与大地相连的各金属部件,包括油箱、铁芯和金属夹件等),不同相绕组之间的绝缘和同相的不同电压等级绕组之间的绝缘三部分,绕组的主绝缘以油屏障和油浸纸是最为常见层间绝缘。纵绝缘是指同一绕组的不同电位部分的绝缘,它包括相邻导线之间的匝间绝缘、圆筒式纸包组不同层之间的层间绝缘和饼式绕组的不同线饼(股)之间的饼(段)间绝缘等。引线及分接开关的绝缘也用这种方法划分。变压器绕组匝间绝缘属于纵绝缘。为保证电气设备安全稳定运行，变压器主绝缘和纵绝缘都必须良好。预试中通过诸如绝缘电阻、直流泄漏、介损进行评估，但最能反应设备绝缘性能的测试方法是交流耐压。一般常用外施工频耐压和感应耐压进行交流耐压试验。外施工频耐压仅可以检查主绝缘，对全绝缘变压器感应耐压可同时检查部分主绝缘以及纵绝缘。但相对于外施工频耐压设备，感应耐压设备更加庞大以及复杂。《DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程》中提到“66 kV及以下全绝缘变压器，现场条件不具备时，可只进行外施工频耐压试验”，因此绝大多数情况下，对全绝缘变压器仅采用外施工频耐压，并没能对纵绝缘进行有效考察，这导致对设备绝缘状态的评估并不准确。本文以一例35 kV油浸式变压器雷击后测试情况验证感应耐压对全绝缘变压器预试的必要性，旨在提醒试验人员注意纵绝缘的状况，不能单纯认为外施工频耐压合格就代表绝缘合格。

2缺陷情况

2019年04月28日，某风电场35 kV风机箱变遭受雷击，雷击导致箱变跳闸，现场外观检查高压侧跌落保险和熔断器出现不同程度损坏。为确定箱变内部是否遭受损坏，对熔断器进行处理后进行箱变高电压试验。具体情况如下表1、表2、表3。

表1 绕组连同套管绝缘电阻及吸收比测试

表2 绕组连同套管直流电阻测试

表3 绕组连同套管外施工频耐压测试

对上述试验结果进行分析，绕组连同套管绝缘电阻及吸收比和绕组连同套管外施工频耐压均满足相关规程要求，结论合格，认为被试品绝缘正常。绕组连同套管直流电阻测试中显示直流电阻不平衡度正常，认为绕组没有出现接触问题，没有出现断股、匝间短路等故障。考虑到遭受过雷击，协调后开展感应耐压测试。测试结果如下表4。

表4 感应耐压测试

三相测试均未加到规程要求电压，在进行A相测试时，电压仅加到9 kV，低压侧电流明显异常达到32 A。检查接线设置无问题加压依然出现设备电流异常。再对B、C相进行测试，发现相较于A相测试结果有明显不同。认为变压器存在纵绝缘缺陷。因担心所加电压过高导致对绝缘的进一步破坏，停止继续加压。

现场对变压器进行解体检查，开盖放油后发现在A相高压绕组顶部存在变形，绝缘屏撑破，绝缘纸脱落，出现铜露现象，导致出现匝间短路。如图1。

图1 A相匝间短路处

3结论及建议

1. 对全绝缘变压器而言外施工频耐压不能考察到变压器的纵绝缘状态，在纵绝缘缺陷未引起主绝缘异常前，绝缘电阻及吸收比和外施工频耐压测试不能发现纵绝缘的缺陷。常规预试中极少进行感应耐压，一直以来对其纵绝缘缺少关注。对设备的正常运行存在一定的隐患。需要对其引起重视，尤其在出厂、交接和事故后，最好在外施工频耐压后增加感应耐压测试，以确定其纵绝缘良好。

2. 直流电阻测试理应能发现出现的匝间短路，但实际效果不佳。主要原因在于风机变压器均在其高压侧装有熔断器，其直流电阻较大，接近2 Ω左右，且存在一定离散性。正常状态下测试无法避开熔断器测绕组本体，这导致测试数据对绕组实际情况的反映并不敏感。经验表明，风机变压器高压侧直流电阻测试异常数据一般是熔断器接触异常引起。而在本例中熔断器的直阻离散掩盖了匝间短路对直阻测试的影响，导致了测试的失效。

3. 不同测试项目对应不同的缺陷检查，但不能机械的执行。比如在本例中直流电阻对是否出现匝间短路的意义将大大降低。不能因为直流电阻测试正常就认为没有出现匝间短路的风险。

参考文献：

1. DL/T 596-1996电力设备预防性试验规程[S]

2. Q/CSG 1206007-2017 电力设备检修试验规程[S]

作者简介:任富强(1982年),男，云南同聚电力建设有限公司，从事高电压试验工作。