(大唐陕西发电有限公司石泉水力发电厂 陕西省安康市 725200 )
摘要：分析电力变压器绝缘受潮容易发生的几个阶段，介绍电力变压器绝缘受潮的几种判断方法，并提出解决变压器绝缘受潮的几种处理方法，以供同行参考。
关键词：电力变压器；绝缘受潮；故障处理
1引言
电力变压器是进行电压转换的重要电力设备，在电力输送、分配和使用中具有重要作用，且目前正在向大容量、高电压、组合化、智能化、免维护等方向发展，但是由于变压器长期处于高负荷运行状态中，对运行环境和制造、安装、使用、维护有着较高的要求，如果某个环节操作不当，就容易出现各种故障，其中变压器绝缘受潮故障较为常见，其容易引起短路故障造成较大的事故和损失，所以需要研究变压器的绝缘受潮的判断方法，并采取有效的绝缘受潮处理措施，确保变压器处于干燥的环境中稳定运行。
2电力变压器绝缘受潮分析
变压器的绝缘受潮主要发生在以下几个阶段：第一个是变压器的生产制造阶段，由于目前的生产制造周期较短，往往在变压器的绝缘材料还未充分干燥时就已经安装使用，在运行过程中就容易导致绝缘纸和纸板纤维素中水分会逐渐洗出，会影响变压器的低压绕组绝缘强度、增大直流泄漏电流，进而导致绝缘受潮问题；第二个是在变压器的安装阶段，在对相关的绝缘部件进行检查时，将其长时间暴露在空气中，而且注油之前的真空处理不合格，相关部位的密封状况较差，所以在变压器的运行过程中会存在许多渗漏点，其中有些重要的构件如瓦斯继电器探针阀芯渗油严重时会导致停机，而变压器油位计或低压套管发生渗油，将会导致水分侵入造成绕组绝缘受潮[1]。
3电力变压器绝缘受潮的判断方法
3.1绝缘电阻的检测判断方法
对变压器的绝缘电阻进行检测以此来发现绝缘缺陷，是进行变压器绝缘性能测试的常用方法之一，尤其适用于检测变压器的绝缘受潮问题。影响变压器绝缘电阻值的因素有其内部结构、材料性质和运行环境等因素，在对绝缘材料外加一个直流电压的情况下，流经绝缘材料的电流会随时间而逐渐递减，直至减小到某一个恒定值，此时的绝缘材料中的电流主要有位移电流、吸收电流和泄漏电流组成，测得的绝缘电阻值是随时间而逐渐增大的，并且保证在进行测试时的环境温度应控制在10～40℃的范围之内[2]。
测量时还应注意变压器本身因素产生的影响：（1）新安装运行的变压器，考虑到油中可能存在气体，因此在测量时应充油静置一段时间后再进行；（2）测量时应采用大容量的兆欧表；（3）每次测量后要充分进行放电，避免因残余电荷影响造成误差，通常按大型变压器5min，小型变压器2min放电时间考虑；（4）测量应选择天气较好时进行，空气相对湿度不大于80%；（5）当测量温度较高时应进行换算，公式如下：R2=R1×1.5（t1-t2）/10（其中R1、R2分别为t1、t2时的绝缘电阻值），换算后的绝缘阻值，不应低于制造试验值的70%。
3.2介质损耗的测量判断方法
变压器绝缘材料的介质损耗因数可以反应出变压器整体的受潮情况和油质劣化情况，通过对变压器绕组介质损耗的测量，可以计算出绝缘纸中的含水量，所以可以对变压器本体的绝缘受潮状况进行判断。在实际情况中，变压器绝缘受潮时，变压器油的介质损耗因数的变化不大，但是绝缘纸的介质损耗因素却有非常大的变化，所以通过对绝缘纸的介质损耗因数值、含水量曲线等计算出绝缘纸中的含水量，进而判断绝缘是否受潮。
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根据规范规定，在正常条件下，对于330k V及以上变压器，其介质损耗因数应小于0.6%；35k V和220k V变压器，其绕组的介质损耗因数小于0.8%；35k V及以下变压器，其绕组的介质损耗因数小于1.5%。测量试验时油介质损耗因数油温应控制在50℃以下，且以变压器顶部油的温度为准，同时周围环境温差保持在规定温度以内。现场测试时如果纸中含水量超过4%的就需采取措施进行相应的处理。
3.3露点判断法
此方法是对变压器内的气体进行测量，其气体中的含水量与油纸中的含水量相同，所以通过测量气体的含水量就可以简介测得绝缘纸的含水量。此判断法所用的仪器为专用的露点仪器，对变压器内的密封气体进行的露点进行采集和测量，然后计算出该露点对应的水蒸汽压，再将水蒸汽压换算成实际压力下的水蒸汽压，根据Piper曲线计算出绝缘纸的含水量，由此可以判断变压器绝缘的受潮情况。
4电力变压器绝缘受潮故障处理策略
4.1热油循环干燥法
在油浸电力变压器中，此方法是指将变压器内的油位设置高于铁芯，这样在变压器在运行过程中，变压器油就会在高真空滤油机加热器中流过，经过加热器加热后的高温变压器油还会经过真空脱气罐，并在变压器内部进行循环流动，这样在加热器的加热作用和变压器油的循环作用下，变压器内的温度较高会加快绝缘纸中水分的蒸发，水分进入变压器油中并随着变压器油的循环而被带到真空脱气罐，并将油中的水分过滤掉，通过以上循环使变压器逐渐干燥。由此可以看出，此方法工艺和操作较为简单，对现场环境和装置的要求较低，只需要控制好加热器的加热温度和油温，并配备储油罐和滤油机进行干燥和过滤。但是油温升高会加速绝缘的老化，缩短绝缘的使用寿命，所以其具有较大的局限性，只适用于绝缘表面受潮且环境温度较低的情况。
4.2短路真空干燥
与热油循环相比，短路法具有热量从绝缘内部产生，加热效率高，干燥处理效果理想等优势，适用于特高压换流变等大型变压器的现场加热。短路法是将变压器一侧绕组(通常是高压绕组)短路，从另一侧绕组施加交流电压，使绕组内流过电流(应控制不超过额定电流)，利用变压器的负载损耗产生的热量来加热变压器的绝缘。采用短路法对换流变压器加热不需要附加保温材料和磁化线圈，并且由于热量从绝缘的内部产生，温升也比较快。
具体的操作方法如下：采用10kv母线作为试验电源，通过引线桥和临时绝缘铜引线到变压器低压侧，并将高压侧三相短路，高中压绕组按正常运行方式进行短路接地，10kv侧开路。在现场需设置油温监控点及相应的报警及保护装置，并由专人进行监控和监测。在干燥过程中应每15分钟对上层油温和电流进行记录，并每4个小时对绕组绝缘电阻、油耐压、变压器微水试验等。
5结语
电力变压器在制造、安装、使用阶段都容易出现绝缘受潮的问题，而其绝缘受潮的程度可以通过绝缘电阻值、介质损耗因素等来进行量化，并通过测量绝缘电阻值、测量和计算介质损耗因数以及露点判断来对绝缘受潮程度进行判断，并通过热油循环干燥法或热油喷淋干燥法进行处理，确保电力系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1] 马春正. 浅析大型电力变压器绝缘受潮的判断及干燥方法[J].中国高新技术企业《2015（10）：153-154
[2] 吴豫辉. 油浸式电力变压器绝缘受潮的判断及处理建议研究[J].冶金丛刊,2016(4):59-59
论文作者:赵煜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/12
标签：变压器论文; 绕组论文; 含水量论文; 测量论文; 介质论文; 干燥论文; 因数论文; 《电力设备》2017年第27期论文;