變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析

孟佳 周易

摘要：電力行業關系到我國國民經濟的可持續發展。但是隨著電力系統容量的增大和電力網絡規模的擴大，電力設備故障給人們的生產和現代生活所帶來的影響越來越大，而且對系統的穩定經濟運行也提出了越來越高的要求，而保證電力系統的經濟性以及穩定性的一個有力措施就是在提高電力設備使用率的同時，保障其正常運行。本文主要分析了變電運行過程中變壓器電氣試驗信息的有關內容，以供參考。

關鍵詞：變電運行;變壓器;電氣試驗信息

1繞組直流電阻分析

變壓器繞組的直流電阻分析與測量是變電運行過程中變壓器電氣試驗的重要環節，雖然測量的方式較為簡單，但是其作用十分重要。在對變壓器繞組的直流電阻進行分析與測量時，能觀察到電流回路在變電運行過程中的狀態，可以及時的發現運行中的問題。例如內部焊接質量問題#繞組匝間短路、繞組斷股等。一般是通過變壓器電阻的不平衡率參數來判斷直流電阻是否合格。對于1.6MVA以上的變壓器呢，各相器的電阻相互間的差別不應大于三相平均值的2%，而無中性點引出的繞組，它們線間的差別不應該大于三相平均值的1%，而對于1.6MVA及其以下的變壓器，繞組直流電阻相間的差別不應該大于三相平均值的4%，而線間的差別則不應該大于三相平均值的2%。

2絕緣電阻、吸收比和極化指數分析

對絕緣電阻進行測試是變電運行過程中變電器試驗較為常用的一種方式。相比于其他的試驗方式，絕緣電阻測試過程較簡單，所得出的結論也較為容易分析。絕緣電阻測試主要的進行方式就是通過一分鐘內運行的設備中的絕緣電阻進行判斷，利用絕緣電阻的大小、吸收比對絕緣過程中的受潮情況或問題產生進行判斷。如果設備中的絕緣電阻較高，則能夠說明設備的絕緣性能良好，如果絕緣電阻下降，則說明該設備中絕緣已經老化或是受潮。絕緣電阻值會隨著環境溫度的變化而發生變化，一般規定將絕緣電阻換算至20度的值，可用式R2=R1×1.5（t1+t2）/10進行計算。式中：R1表示溫度為t1時的絕緣電阻值，R2表示溫度為t2時的絕緣電阻值。在同一試驗中，該設備1min時的絕緣電阻值與15s時的絕緣電阻值的比值為吸收比，用字母K表示，即K=R10/R15。1min時的絕緣電阻值與1min時絕緣電阻值之比就叫做極化指數，用字母P來表示，即P=R10/R1。預防性試驗規程要求變壓器的絕緣電阻滿足以下的條件：第一，絕緣電阻換算到同一溫度值下，與前一次測試的結果相比較必須沒有明顯的變化，一般要求不能低于前一次所測得值的70%。第二，對于35kV及其以上的變壓器要測量吸收比，吸收比在常溫下不能低于1.3;要是吸收比偏低，可以對極化指數進行測量，極化指數不能低于1.5。

3泄露電流分析

設備中泄露電流的分析與測量原理與作用都與絕緣電阻的測量相類似。但是由于泄露電流測試中，試驗電壓相對較高，所以試驗的準確性以及靈敏程度都比絕緣電阻的測量要好。基于這樣的情況，對于設備泄露電流進行測試能夠檢測出變壓器的局部缺陷以及設備中還沒有完全貫通的集中性缺陷。變壓器的溫度、絕緣的結構等都是泄露電流的影響因素，在電力變壓器預試驗規程中，并沒有進行特別的規定。通常，對于220kV變壓器而言，泄漏電流的值應小于50μA，如果大于50μA而小于80μA，就須引起注意，如果大于80μA，就可以判定為不良的狀態。

4繞組介損分析

介質損耗角正切值也可以叫做介質損耗因數或簡稱為介損，用tanδ來表示。測量介損是一項靈敏度比較高的試驗項目，通過它可以發現電力設備絕緣整體受潮、劣化變質及小體積被試電力設備貫通和未貫通的局部缺陷等。例如：某臺變壓器的套管，正常時介損值為0.5%，但是受潮后介損值為3.5%，兩個數據之間相差了7倍;如果用測量絕緣電阻的方法來檢測的話，則會發現受潮前后的數值相差并不大。正是由于測量介損對反映一些局部缺陷具有比較高的靈敏度，因此在電工的制造和電力設備的交接以及預防性試驗中都得到了較為廣泛的應用。介損值受到環境溫度的影響，通常，溫度越高介損值就越大。在進行實際的現場測量中，會以變壓器頂層的油溫為標準溫度，將不同溫度下的介損值利用tanδ2=tanδ1×1.3（t2-t1）進行換算，式中：tanδ1表示溫度為t1時的tanδ值，tanδ2表示溫度為t2時的tanδ值。

5鐵芯絕緣分析

電力變壓器在正常運行時是不容許存在鐵芯多點接地的，因為在正常運行的時候，變壓器繞組的周圍會出現交變的磁場，在電磁感應的作用下，高低壓繞組、低壓繞組與鐵芯及鐵芯和外殼之間都會存在著寄生的電容，帶電的繞組會經過寄生電容的禍合作用使鐵芯對地產生電位。因為鐵芯和另外的金屬部件與變壓器繞組的距離不一樣，這就會使得各個部件之間存在著電位差。一旦兩點間的電位差達到可以擊穿其間的絕緣的時候，就會產生火花放電，這種放電是斷斷續續的，時間一久，就會對固體的絕緣以及變壓器油產生不良的影響。為了防止產生的電位差對變壓器造成影響，可以將設備外殼與鐵芯進行連接，使得外殼與鐵芯呈現等位的狀態。若使用多點接地，則會在不同的接地點產生不同的店電位，引發局部過熱使得絕緣油分解，甚至會出現鐵芯損壞#影響變壓器正常運行的情況發生。另外，電容型套管介損和電容量的分析也是試驗的方式。油紙電容型絕緣結構是高壓套管中常用的一種結構，一旦結構受潮，絕緣結構的導電性就會增加，使得絕緣被破壞，相應的介損值也會增大。所以通過測量介損值以及電容量就能很好的判斷出絕緣結構是否受潮，幫助相關人員及時發現變壓器運行中的缺陷。

6電容型套管介損及電容量分析

高壓套管一般都采用油紙電容型的絕緣結構，這類絕緣結構既經濟又比較實用。然而當絕緣結構中的紙纖維吸收了水分之后，就會加強它的導電性能，機械性能也會減弱從而造成絕緣破壞。受潮紙纖維中的水分有可能來自絕緣油也有可能來緣于原本就存在的局部受潮的部分，這一類的電力設備受潮后，介損tanδ會有所增加。另外，在變壓器油等這類液體的絕緣材料如果受到了污染后，極性物質會增加，從而導致介損tanδ也會上升。同時，通過電容量的變化也能夠發現電容型設備絕緣的損壞，例如如果有一個或者幾個電容屏發生擊穿短路的時候，電容量就會明顯的上升。因此通過介損tanδ以及電容量能夠有效地體現出絕緣受潮以及其他一些局部的缺陷，尤其是測量末屏對地的tanδ，更加能夠幫助發現缺陷。

7結語

總之，變壓器運行過程中的變壓器電氣試驗這種狀態檢修在我國已得到了應用于發展，在這方面的理論研究以及生產實踐都在不斷地深入，應用的范圍也在不斷擴大。

參考文獻

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