摘要：通過對大型電力變壓器試驗，如絕緣、直流電阻測量、介質損耗因數(shù)等的分析，探討了預防性絕緣試驗的有效性，并對檢測方法、故障診斷以及電力變壓器狀態(tài)檢修的發(fā)展提出建議。

關鍵詞：預防性試驗 電力變壓器 有效性 分析

1電力變壓器的多種試驗項目

電力變壓器是電力系統(tǒng)電網安全性評價的重要設備，它的安全運行具有極其重要的意義，預防性試驗是保證其安全運行的重要措施。其有效性對變壓器故障診斷具有確定性影響，通過各種試驗項目，獲取準確可*的試驗結果是正確診斷變壓器故障的基本前提。根據(jù)《電力設備預防性試驗規(guī)程》（DL/T596—1996）電力變壓器試驗項目共有32項，如表l所示。

表1電力變壓器試驗項目

根據(jù)變壓器現(xiàn)場運行的實際情況，在下列3種情形下需對變壓器進行故障診斷。

（1）正常停電狀態(tài)下進行的交接、大修或預防性試驗中一項或幾項指標超過標準值。

（2）運行中出現(xiàn)異常被迫停電進行檢修和試驗。

（3）運行中出現(xiàn)其它異常造成事故停電，但變壓器尚未解體（吊芯或吊罩）。

當出現(xiàn)以上情況之一，需迅速進行有關試驗，對變壓器狀況進行診斷，電力設備預防性試驗規(guī)程中推薦了對于判斷故障時可供選用的試驗項目。若存在故障，則需進一步明確故障原因或類型、大致部位、故障的嚴重程度以及能否帶故障短期運行的判斷依據(jù)。如果沒有故障，則要分析出現(xiàn)試驗結果異常或其它異常現(xiàn)象的原因。當變壓器已經解體，吊芯或吊罩，此時試驗目的一般不是為了故障診斷，而屬于故障排除的問題。

從實用工作角度看，常用的變壓器故障診斷（絕緣）項目主要是表1中的第2、3、4、5、6、7、8、12、13、17、18項，以下對其中幾個重點項目進行討論分析。

2絕緣試驗

2.1繞組直流電阻的測量

繞組直流電阻的測量是一項方便而有效地考察繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗，能反映繞組焊接質量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關及導線接頭接觸不良等故障，實際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔位是否正確的有效手段。長期以來，繞組直流電阻測量一直被認為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法。比如在2004年秋檢過程中發(fā)現(xiàn)66kV西遼陽變電所的二號所用變的一次（10kV）直流電阻不平衡，三相偏差已達到5.5%，超出了預試規(guī)程規(guī)定的2%的最大值。該變壓器經檢修工區(qū)對其進行吊芯處理后，再一次測量時，三相直流電阻才平衡，偏差為1.47%。

2.2繞組絕緣電阻的測量

繞組連同套管一起的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)，對檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高靈敏度，它能有效檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷，如各種貫穿性短路、瓷件破裂、引線接殼、器身內有銅線搭橋等現(xiàn)象引起的半貫通性或金屬性短路等。相對來講，單純依*絕緣電阻絕對值大小對繞組絕緣作判斷，其靈敏度、有效性較低。一方面是由于測量時試驗電壓太低，難以暴露缺陷；另一方面也因為絕緣電阻值與繞組絕緣結構尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關。但對于鐵心夾件、穿心螺栓等部件，測量絕緣電阻往往能反映故障，這是因為這些部件絕緣結構較簡單，絕緣介質單一，正常情況下基本不承受電壓，絕緣更多的是起隔離作用，而不像繞組絕緣要承受高電壓。我們預試中曾通過絕緣搖表發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點接地的情況。

2.3測量介質損耗因數(shù)tgδ

通過測量介質損耗因數(shù)tgδ用來檢查變壓器整體受潮油質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷。介損測量常受表面泄露和外界條件（如干擾電場和大氣條件的影響），因而要采取措施減少和消除影響。現(xiàn)場我們一般測量的是連同套管一起的tgδ，但為了提高測量的準確性和檢出缺陷的靈敏度，有時也進行分解試驗，以判別缺陷所在位置。測量泄漏電流作用和測量絕緣電阻相似，只是其靈敏度較高，能有效發(fā)現(xiàn)有些其他試驗項目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。泄漏電流值與變壓器的絕緣結構、溫度等因素有關，判斷時強調與歷年、與同型變壓器及經驗數(shù)據(jù)相比較；介質損耗因數(shù)tgδ和泄漏電流試驗的有效性正隨著變壓器電壓等級的提高、容量和體積的增大而下降，因此單純*tgδ和泄漏電流來正確判斷繞組絕緣狀況的可能性也較小，但對于電容性設備，實踐證明如電容性套管、電容式電壓互感器、藕合電容器等，測量tgδ和電容量Cx仍是故障診斷的有效手段。

2.4交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是鑒定絕緣強度等有效的方法，特別是對考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或在運輸過程中引起的繞組松動、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等。交流耐壓試驗雖對發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷有效，但受試驗條件限制，要進行66 kV及以上變壓器耐壓試驗，由于電壓高電流大，目前這樣的高電壓試驗變壓器及調壓器尚不夠普遍，我局采用串聯(lián)電抗器利用諧振產生高電壓的方法對高電壓設備進行耐壓試驗，從實際結果來看，效果非常好。

2.5特性試驗

《電力設備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定，電力變壓器在交接時、更換繞組時、內部接線變動時要測量繞組所有分接頭的變壓比，檢查三相變壓器的接線組別，交接或更換繞組時還要測量變壓器在額定電壓下的空載電流和空載損耗等。通過繞組分接頭電壓比試驗，能檢驗分接開關檔位、變壓器聯(lián)結組別是否正確，對于匝間短路等故障能靈敏反映，但對于線圈變形故障卻無能為力。測量額定電壓下空載電流和空載損耗，其目的是檢查繞組是否存在匝間短路故障，檢查鐵芯疊片間的絕緣情況，以及穿心螺桿和壓板的絕緣情況。當發(fā)生上述故障時，空載電流和空載損耗都會增大。

3線圈變形檢測

近年來，通過對發(fā)生故障或事故的變壓器進行檢查和事故分析，發(fā)現(xiàn)繞組變形是許多故障或事故、的直接原因，一旦繞組變形而未被診斷繼續(xù)投人運行則極可能導致事故，嚴重時燒毀線圈。造成變壓器繞組變形的主要原因有：

（1）短路故障電流沖擊，電動力使繞組容易破壞或變形。

（2）在運輸或安裝中受到意外沖撞、顛簸和振動等。

（3）保護系統(tǒng)有死區(qū)，動作失靈，導致變壓器承受穩(wěn)定短路電流作用時間長，造成繞組變形。據(jù)有關資料統(tǒng)計，在遭受外部短路時，因不能及時跳閘而發(fā)生損壞的變壓器約占短路損壞事故的30%。

（4）繞組承受短路能力不夠，有資料表明，近5年來對全國110kV及以上電壓等級電力變壓器事故統(tǒng)計表明這已經成為電力變壓器事故的首要原因。

繞組變形后帶來危害主要有絕緣距離發(fā)生變化、或固體絕緣多處損傷導致局部放電發(fā)生、繞組機械性能下降、產生累積效應等。

4局部放電測量

變壓器故障的原因之一是介質擊穿，其原因主要是局部放電，它導致絕緣惡化乃至擊穿。隨著變壓器故障診斷技術的發(fā)展，人們逐步認識到局部放電是變壓器諸多故障和事故的根源，因而局部放電的測試越來越受到重視。近年來我國110kV以上電力變壓器事故中有50%屬正常運行電壓下發(fā)生匝間短路等原因，也是局部放電所致，因此我局已把局部放電測量作為220 kV變壓器交接和大修的重要項目之一，這對于變壓器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷將十分有效。

5結束語

（l）在變壓器計劃檢修或故障診斷中，預防性試驗結果依舊是不可缺少的診斷參量。

（2）每個預防性試驗項目不能孤立的去看待，應將幾個項目試驗結果有機結合起來綜合分析，這將有效提高判斷的準確性。

（3）油中溶解氣體分析（DGA法）和局部放電測量（PD法）是重要的診斷方法，隨著這些方法的不斷完善和發(fā)展以及在線監(jiān)測技術的在我局的廣泛運用，對于提高供電可*性，更及時準確了解設備狀態(tài)和對變壓器故障分析和判斷將十分有效。

參考文獻：

[1]DL/T596—1996[S] 電力設備預防性試驗規(guī)程