摘要：分析了钢铁企业电力变压器运行的特点，根据电力设备预防性试验规程的规定，结合变压器现场电气试验的特点，对钢铁企业电力变压器现场试验项目、周期和故障判断进行分析论述。
关键词：钢铁企业；变压器；电气试验；故障判断
1 引言
钢铁企业企业供电系统电力变压器运行有其自身的特点，一是在目前钢铁行业不景气的情况下，许多钢铁企业将备用的变压器停运，或者减少变压器运行数量；提高变压器运行的负载率，许多变压器负载率接近满载甚至短时超载，以降低变压器容量费，从而降低电费支出。二是由于大型电弧炉和轧钢机等冲击性用电负荷的存在，变压器负荷不稳定，例如电弧炉在出入电极的瞬间，电力变压器负荷由空载瞬间达到满负荷甚至超负荷运行，线圈需要承受巨大的电磁力变化，严重情况下可能造成变压器线圈变形，甚至发生匝间短路或相间短路。钢铁企业企业的电力变压器运行参数、环境、状况更加恶劣，更容易发生故障。因此，为了确保变压器安全可靠运行，降低突发故障率，定期对变压检修试验是非常有效的手段。
2 变压器现场常规试验项目
在线运行的电力变压器检修试验，一般在现场进行，常规的检修试验项目如下：
2.1出线套管清扫检查试验
2.1.1 出线套管的清扫检查主要对出线套管便面积聚的灰尘进行清扫，检查瓷套是否有裂纹，是否有放电痕迹。如果套管有裂纹或者放电损坏，应予以更换。对于电容式套管，还要检查末端屏蔽接地是否良好，如果末端屏蔽接地不好，会造成末端屏蔽对地放电，最终造成电容式套管损坏。
2.1.2出线套管的试验项目
(1)测量绝缘电阻
用2500V兆欧表测量主绝缘及末屏对地的绝缘电阻，110kV以下套管主绝缘不低于5000兆欧，110kV以上套管主绝缘不低于10000兆欧，末屏对地绝缘电阻不低于1000兆欧。
《电力设备预防性试验规程》规定绝缘电阻试验周期为3年，基于钢铁企业电力变压器运行特点，对于负荷重、运行环境恶劣的变压器，建议试验周期缩短为1年。
(2)主绝缘和电容性套管末屏对地的介质损耗。
通过测量套管的介损，可以反应油纸电容型套管的绝缘性能是否良好、绝缘介质是否老化变质。
110kV及以下油纸型套管介损不大于1%，220kV及以下油纸型套管介损不大于0.8%.当末屏对地绝缘小于10000兆欧时应测量末屏对地的介损，加压2kV，其值不大于2%
2.2 变压器油试验
2.2.1 变压器油色谱分析变压器在运行中，由于运行温度升高、局部放电、高温电弧等物理化学因素会导致油劣化分解，造成绝缘性能下降，通过油色谱分析，可以判断变压器油的性能和进行变压器的内部故障诊断。
规程规定，对于运行中的变压器，220kV变压器不超过6个月、110kV不超过1年、35kV变压器1-2年抽取油样进行色谱试验。
2.2.2 变压器油击穿电压试验，变压器油击穿电压试验可以判定油的绝缘性能和耐电强度。试验前应检查所取油样注入试管在光线充足的地方观察，应透明、无杂质和悬浮物。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
击穿电压试验时应保证电极间无气泡，第一次击穿后记录电压，暂停2min后再加压试验，重复6次，计算6次击穿电压的平均值作为试验结果。
变压器油 击穿电压规定：15kV以下，击穿电压不低于30kV；15kV-35kV，击穿电压不低于35kV；110kV-220kV，击穿电压不低于40kV。
2.3 绕组的直流电阻试验
通过测试变压器绕组的直流电阻，可以有效判断变压器绕组是否有匝间短路、接点是否虚接、焊点是否开焊等故障，是变压器试验的重要项目。
规程规定：1.6MVA以上的变压器，各组绕组直流电阻相互间的差别，不大于三相平均值的 2%，无中性点引出的绕组，线间差别不大于三相平均值的1%；1.6MWA及以下的变压器，相间差别一般不应大于三相平均值的4%，线间差别一般应不大于三相平均值的2%。
2.4 绕组的绝缘电阻和吸收比
绝缘电阻和吸收比可以有效判断绕组、套管对地和相间绝缘性能，是变压器是否能够继续运行的重要依据，是变压器试验的必做项目。
用兆欧表测量绕组的绝缘电阻和吸收比，一般在出线套管端子上测量，绝缘电阻测量结果与上次无明显变化，一般不应低于上次结果的70%，吸收比一般不小于1.3。
2.5 直流泄露电流试验
直流泄露电流试验是在被试绕组施加一定的直流试验电压，读取该试验电压下的泄露电流，其目的也是判断绕组是否受潮、绝缘性能是否降低。
变压器绕组一般是浸在变压器油内，现场测试的泄露电流一般是变压器出线套管表面的泄露电流。测试前，应将变压器瓷瓶表面擦拭干净，检查瓷瓶釉面光洁且无损伤。
2.6 线圈变形试验
根据现场试验经验，钢铁企业企业大部分电炉变压器、轧钢设备供电变压器都是35kV电压等级的变压器，这些变压器属冲击负荷，负荷瞬间剧烈变动，检查曾经发生3次因绕组变形导致跳闸的35kV故障变压器，通过这些变压器返厂解体大修，发现线圈变形严重。因此对于冲击性负荷、或所带负荷发生短路的35kV钢铁企业变压器，亦应进行线圈变形试验，且建议试验周期不超过1年，可以及时发现线圈缺陷，防止变压器突发故障。
3 变压器现场试验实例
在变压器现场电气试验中，一般测量绝缘电阻、直流电阻、介损、线圈变形、油色谱和油耐压即可判断变压器是否能够安全运行。
莱钢某220kV变压器2#主变110kV侧A相套管在预防性试验测量介损测量值为2.6%，油色谱试验总烃230mL/L,明显偏离不大于150mL/L的规程规定。由于该变压器已经运行10年，遂安排该主变现场吊罩大修。发现套管内部接线焊点脱焊发热，纸绝缘局部烧黑碳化，损伤严重，修复后介损测量值恢复到0.8%，对绕组线圈、电气接点、铁芯等进行全面检查紧固，更换所有密封垫，现场进行滤油、补油，电气试验全部合格，投运后运行正常。
4 结论
变压器的现场试验在实践中，既要参照规程规定进行必要的试验项目，又需要根据变压器运行环境、负荷情况、负荷性质灵活确定试验项目和周期，需要对多个试验数据进行综合分析才能判断变压器是否正常。
通过这几年的时间，除了绝缘电阻、吸收比、油色谱分析、油耐压、直流泄露等常规试验项目外，变压器绕组变形试验是发现变压器缺陷的重要试验项目，应引起试验人员、技术管理人员的高度重视。特别是重载、冲击负载、负载发生多次短路事故等运行环境恶劣的电力变压器，根据经验，试验周期建议不超过1年，可以及时发现绕组变形缺陷，有效预防变压器突发故障的发生。
论文作者:陈文奎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：变压器论文; 套管论文; 绕组论文; 电阻论文; 电压论文; 钢铁企业论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第13期论文;