關于配電變壓器絕緣狀態檢測技術

劉佳彬 王承雙

摘 ? 要：配電變壓器作為配電電網體系中的最為關鍵的設備，其絕緣的狀態會對配電電網有著最為直接的影響。而本文對配電變壓器的絕緣材料的影響因素進行了闡述，論述了配電變壓器絕緣檢測技術應用對整個配電電網系統的安全運行意義，重點對目前配電變壓器絕緣狀態的主要檢測方法進行了詳細的研究與分析。

關鍵詞：配電系統 ?變壓器 ?絕緣狀態 ?檢測技術

中圖分類號：TV734 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0059-02

由于我國電力事業的較大發展，使得配電體系建設得到了廣泛的應用和長足的發展進步，而配電變壓器是配電網系統中最為關鍵和重要的環節和設備之一，如果配電變壓器發生問題，那么會直接導致整個配電體系的破壞和癱瘓。然而，據相關數據統計，在整個配電系統的事故和問題中，配電變壓器所占的問題比例為90%以上，這也突顯了配電變壓器在整個的配電系統中所占據的重要地位。那么，為什么配電變壓器相對于配電系統會有如此巨大的影響因素，這與配電變壓器在配電系統中被采用的數量多與分布廣等特點有著密切的關聯。而配電變壓器一旦發生事故和故障，那么，對于其檢測技術會有著相當的困難，這主要是因為現代的檢測技術中對配電變壓器絕緣狀態的測定和標準并不統一，方法和手段也相對缺乏。

1 ?配電變壓器概述

配電變壓器設備是一種處于靜止狀態下的電氣設備，它的主要功用在于將某一設定數值下的交流電壓轉換為頻率相同的一種或幾種數值各異的電壓或電流的設備。把一次繞組加以交流電，產生交變磁通，并在鐵芯導磁的作用和影響下，在二次繞組中產生電流感應動勢。而繞組的匝數與二次感應的電動勢狀態有直接的關聯，即：電壓與匝數是呈正比的。而配電變壓器的主要參數依據為電流容量，它在配電系統中發揮著重要的傳輸電能的作用。容量參數主要是反映著設備功率的大小值，并根據其來判斷在標準的狀態條件下的額定電流的大小。而現在為了達到節能和環保的要求和標準，大多的變壓器所采用的是非晶合金鐵心，其優點主要在于空載的損耗被大幅度降低，這也是在整個輸配電的過程當中需要認真研究的核心問題。

2 ?配電變壓器絕緣材料影響因素

絕緣材料就是能夠有效的阻止電流通過的材料。現代常用到的絕緣材料為氣體、液體和固體三種類型。而配電變壓器中主要用到的絕緣材料為變壓器油等液體材料和無機絕緣材料，絕緣材料因為應用非常廣泛、種類比較繁多等特點，也尤為了電氣工程與設備上不可或缺的重要材料。而配電變壓器使用的絕緣材料除了要求絕緣材料的電氣性能外，還對材料的特性提出了更高的要求，而對絕緣材料有影響的因素主要有以下幾種。

2.1 熱能

配電變壓器在使用的過程中會產生一定的熱能。所以，絕緣材料也必須受到熱能的作用，而長時間設備的發熱會加速絕緣材料的老化，還可能喪失絕緣的性能。

2.2 機械力作用

配電變壓器在運行的過程中，內部的絕緣材料還會受到機械力的作用。而這種力的作用可能會造成絕緣材料在一定的時間內發生裂化等現象，影響和改變絕緣材料的性質和質量。

2.3 潮濕環境因素

潮濕的環境會對配電變壓器有著較大的影響，一般情況下，溫度高和潮濕環境的地區則會盡量的采用吸濕性能較大的絕緣材料，并且還要對配電變壓器設備進行防潮處理。

3 ?配電變壓器絕緣狀態檢測的意義

配電變壓器是配電體系中最為關鍵和重要的設備之一，對于配電變壓器絕緣狀態的檢測實際上就是對整個配電體系安全運行的評估基礎，這種技術理論也需要包括多種領域科學技術的支撐，要深入融合配電技術、變壓器電路技術、自動控制、傳感器技術與信號處理技術等多門學科知識的研究。眾所周知，電氣設備的狀態檢測都是以先進的外部診斷技術與監測設備為應用基礎的，要從應用系統技術中取得最為恰當的方法進行綜合的判定與評估，從而探明電氣設備內部的故障狀況，對于故障的性質、發生隱患的原因和設備的功能缺陷等進行討論和判斷。而就目前的相關技術而言，配電設備的檢修現在仍然采用定期檢修，這方面存在著兩點問題。一是配電變壓器設備可能的潛在隱患因素。如果配電變壓器潛在一些不安全的因素，沒有到檢修的時限，那么極有可能發生故障隱患不能被及時排除的問題發生;二是配電變壓器狀態良好。即使到了設備檢修的時限，而配電變壓器的狀態良好，而按照相關的規定和程序卻必須進行檢修，在執行相關的檢修程序時，由于任務緊和工作量大等因素影響，會造成大量的人力、物力和時間資源上的浪費，檢修的效益低下等現象發生。據此原因，現代的配電變壓器檢修大多采用狀態檢修的方法，而狀態檢修主要還是要依據于配電變壓器運行的狀態進行檢修，優點有兩點。一是完全可以及時發現設備存在的隱患，能夠主動做到預防為主的檢修標準;二是對于配電變壓器的運行管理提供方便快捷。能夠準確的判斷設備所處于的運行狀態情況，為故障隱患的排除提供重要的依據，有效的避免了在人力、物力和時間資源上所造成的浪費，從而進一步的提升了配電變壓器檢修的效益。因此，對于配電變壓器設備的檢修，長期以來，一直采用絕緣狀態下的檢修技術，對診斷配電變壓器的絕緣狀態起到了良好的作用與效果。但是這種預防式的檢修技術在試驗的時間周期的間隔上可能會較長，這主要是由于試驗所用的電壓一般較低，從而使得試驗的結果與真實的檢修效果有一定的差距，這種差距也使得被測的配電變壓器的絕緣狀態不易被準確的判斷出來，容易造成絕緣性不良的現象發生。

4 ?配電變壓器絕緣狀態檢測技術應用

在配電變壓器絕緣的狀態情況下，會有一些物理量的變化生成，而通過對這些物理量的檢測和預測，就可以非常直觀和有效的判斷出此時的配電變壓器的絕緣狀態，其中這些物理量為直流電阻、局部放電現象及絕緣電阻等。而對于這些典型的物理量的檢測時機，是在配電變壓器與配電系統分離的情況下進行的，這一過程也必須要結合有關的檢測規程與歷史的數據信息來加以準確的判斷。這種在檢測技術上的判斷有著簡便而快捷的特點。

4.1 配電變壓器變比檢測方法

變壓器變比檢測法在配電變壓器的各個環節中都能進行有效的應用。此方法主要是根據變壓器變比的測試結果，判斷出繞組運行過程中的匝間的短路現象，并分析開頭接線四五個繞組匝數比值的正確。這里應值得注意的是變比測試儀的變比電橋體積的重要性，體積越小，越便于攜帶和操作，也非常的有利于在配電變壓器的現場進行方便的檢測。

4.2 局部放電檢測法

局部放電在配電變壓器運行中是一種常見的內部非貫穿的放電現象。而配電變壓器的局部放電會同時伴隨著化學反應、發熱和電脈沖現象的發生，這些現象都會進一步的加速絕緣材料的劣化進程。所以，配電變壓器的局部放電現象是內部絕緣材料劣化的重要依據，完全可以通過檢測變壓器的局部放電現象來判斷其絕緣的狀態。

4.3 直流電阻檢測法

配電變壓器繞組的直流電阻測試也是一個既簡便又實用的配電變壓器絕緣狀態的檢測方法。其在配電系統設備的維修、例行檢測和交接過程中，是必不可少的檢測項目。直流電阻的檢測結果對判斷配電變壓器繞組匝間的短路、接觸不良的情況、繞組接頭焊接狀態及分接開關等都有極高的準確率。而在長期的試驗過程中，變壓器繞組直流電阻檢測一直被認為是配電變壓器絕緣狀態檢測的最重要的手段之一。

參考文獻

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