（卧龙电气银川变压器有限公司 宁夏银川 750200）
如何有效控制运行期间出现的变压器故障导致停电事故，是用电单位比较难以杜绝的问题，如何确保变压器能够安全可靠的运行，通过采取预防性试验对运行变压器进行日常检测，是不可或缺的重要手段和控制措施之一，其对变压器故障与诊断具有较强的针对性、专属性以及科学的预判性，可以较好的排查变压器内部存在的隐患故障，能够做到问题客观分析并制定针对性的解决方案，从而将设备影响降到较为可控的局面。本文主要对电力变压器安全运行和预防性试验检测项目进行分析，说明项目检测的工作方向，以便大家能够准确了解相关检测工作，更好保障设备安全运行。
为确保变压器安全可靠稳定运行，目前设备使用单位都严格遵循及采用的电力设备交接和预防性试验项目，主要包括油中溶解气体分析、绕组绝缘电阻的测量、绕组直流电阻的测量、介质损耗因数tgδ检测、交流耐压试验、线圈变形试验、局部放电测量、测量泄漏电流、变比试验等。
1.油中溶解气体分析
在变压器检测诊断分析中，单方面依靠电气试验方法往往很难发现某些局部放电故障和发热缺陷，但是通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效。油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度而变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度升高，产气率最大的气体依此为CH4、C2H4、C2H2。这些气体含量的指标，证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系，而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘材料会逐渐老化，导致电气性能指标降低，并分解出极少量的气体(主要包括氢H2 甲烷CH4 乙烯C2H4 乙炔C2H2 一氧化碳CO 二氧化碳CO2等多种气体)。当变压器内部发生过热性故障，放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会迅速变化并增加。这些气体大部分溶解在绝缘油中, 少部分上升至绝缘油的表面，并进入设备所属气体继电器内部，从而触发继电器轻瓦斯报警。变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等方面。如何做到对变压器故障部位的准确判断，一方面依据于对其自身内部结构和运行状态的全面掌握，并结合周期性检测色谱数据统计，所以油的色谱分析所具有的及时、准确、灵敏等特性，是变压器预防性管理工作的重要措施之一。
2.绕组直流电阻的测量
此项试验是一项方便而有效的考察绕组绝缘和电流回路连接状况的试验，能客观反应绕组焊接质量、绕组匝间短路、绕组断股或引出线折断、分接开关及导线接触不良等故障问题，更是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档是否正确的有效手段。当日常对运行变压器进行直流电阻项目检测时，测量直流电阻应在所有分接位置进行，计算出不同分接之间的直流电阻差值，差值的波动范围其不平衡率超过部颁标准值相电阻2% ，线电阻1%情况，结合色谱分析指标不存在过热故障，若其它项目均正常，可作为能够客观判定绕组存在故障的重要依据之一。
3.绕组绝缘电阻、吸收比及极化指数的测量
测量绝缘电阻是检查变压器绝缘状态最简便和最通用的方法，对变压器整体的绝缘状况具有较高灵敏度，它能有效检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或污秽以及贯穿性的集中缺陷，如各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜导线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。但是单纯依靠绝缘电阻绝对值大小，对绕组绝缘作判断，其所具有灵敏度、有效性较低。一方面是由于测量时试验电压太低，难以暴露缺陷，另一方面也因为绝缘电阻与绕组绝缘结构尺寸、绝缘材料的品种、绕组温度有关，影响检测准确性。但对于铁芯夹件、穿心螺栓等部件，测量绝缘电阻往往能反映故障，这是因为这些部件绝缘结构较简单，绝缘介质单一。为此在实际监测工作中，绝缘电阻的实测值受很多因素影响，难以客观判断绝缘受潮状况。为此我们需借鉴吸收比和极化指数这两个参数，进行综合分析，以此作为绝缘受潮的判定依据。
4.测量介质损耗因数tgδ
介质损耗角指标可以体现变压器的几何尺寸和绝缘结构不同所引起的差异，能灵敏反映绝缘老化，变压器整体受潮，变压器油质劣化、绕组严重的局部缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆介质损耗角日常测量易受表面泄露和外界条件(如干扰电场和大气条件) 的影响，因而要采取措施减少和消除影响。现场我们一般测量的是连同套管一起的tgδ，但为了提高测量的准确和检出缺陷的灵敏度，有时也需进行分解试验，以判断缺陷所在位置。测量泄漏电流和测量绝缘电阻相似，只是其灵敏度较高，能有效发现其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。泄漏电流值与变压器的绝缘结构、温度等因素有关，介质损耗因数tgD和泄漏电流试验的有效性，随着变压器电压等级的提高、容量和体积的增大而下降, 因此单纯靠tgδ和泄漏电流来判断绕组绝缘状况的可能性也比较小，这主要也是因为这两项试验的试验电压太低，绝缘缺陷难以充分暴露。对于电容性设备，经过多年来试验检测情况，实践证明对电容型套管测量tgδ仍是故障诊断的有效手段。
5.交流耐压试验
它是判定绝缘强度比较有效的方法，特别是对考核主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或在运输过程中引起的绕组松动、引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等问题，此项试验占据主导判定依据。交流耐压试验虽对发现绝缘缺陷有效，但受试验条件限制, 交流耐压试验仅限于要进行额定电压110KV以下变压器, 对于电压等级110KV以上变压器，在交接试验时所进行的交流耐压试验，有实际意义的是低压绕组和中性点绝缘的外施工频耐压试验。
6.线圈变形检测
变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化，包括轴向和径向尺寸的变化、器身转移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患，一旦绕组变形而未被诊断继续投入运行则极可能导致事故，严重时烧毁线圈。造成变压器绕组变形的主要原因有:
（1）短路故障电流冲击所产生电动力，使绕组容易被破坏或变形。电动力的产生是绕组中的短路冲击电流与漏磁相互作用的结果，在运行中发生故障时，由于辐向和轴向电动力同时作用，将致使整个绕组发生扭曲。
（2）变压器绕组的生产受技术条件、人员素质及装备能力等方面影响，线圈的绕制、干燥、压装、整形等工序过程中相关质量管理控制要求较高，一旦出现质量波动时就会造成严重隐患，从而导致绕组质量缺陷问题的发生。
（3）在运输或安装中受到意外冲撞、颠簸和震动等。变压器在运输过程途中，检查冲撞记录仪的最大重力加速度。当各个方向的重力加速度介于1-3g，即可认为运输过程中发生过冲撞。如果任一方向重力加速度大于3g，则认为遭受强烈撞击。
7、局部放电试验
局放试验通过局部放电量检测的耐压试验，所采取的试验电压虽然较感应试验值低一些，但加压时间要延长60多倍，配备先进灵敏的仪器监测内部放电波形的变化状况，可以将试验的破坏性得到有效控制。它即有破坏性试验发现绝缘缺陷的有效性，又有非破坏性试验的安全性。该项实验的检测值能够非常准确反映产品绝缘性能，是判断绝缘缺陷的有效手段。但是应注意进行现场局放试验时，一定要采取有效措施消除干扰，保证试验结果的准确性，确保隐患排查的客观性。
8、测量泄漏电流
测量绕组及套管的直流泄漏电流，实质是在直流电压下测量绝缘电阻。因为绝缘中的水份是带正电的，当直流电压的负极加在被试品，正极接地时，绝缘中的水份便会向负极汇集，形成绝缘电阻降低。但是由于泄漏电流测量准确性存在一定困难，因此试验数据将作为参考条件进行分析判定。
9、变比试验
测试变压器所有分接开关的变压比，目的在于检验绕组匝数，分接引线和分接开关位置的正确性。当测出的电压比偏差，对于额定分接位置不大于±0.5％，其他分接位置不大于±1％，与上述标准不一致，即可作为试验不合格依据，由此可作为判定绕组存在缺陷问题主要因素之一。
以上就预防性试验项目的工作情况进行简单介绍，在日常变压器检修或故障诊断工作中，每项预防性试验项目尚不能采取单一方式去运用，而是应将几个项目试验结果有机结合起来，通过综合运用、综合分析、综合诊断有效提高缺陷问题判定的准确性，客观的采取针对性措施及手段进行问题排查和处理，保障变压器能够在安全的运行环境中工作，有效提高设备预防检测能力，杜绝重大事故的发生。
论文作者:尚雅俊
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/3
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