预防性试验在电力变压器状态评估中的作用.pdf
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1、预防性试验在电力变压器状态评估中的作用 邓小强 ( 广东电网公司江门供电局,广东 江门5 2 9 0 0 0) 摘要:分析了预防性试验在电力变压器状态评估中的作用, 介绍了电力变压器状态检测和故障诊断的现状与发展 趋势。 关键词: 预防性试验; 电力变压器; 状态评估 中图分类号:T M 4 0 6文献标识码:B文章编号:1 0 0 1 - 8 4 2 5(2 0 0 7)0 9 - 0 0 2 9 - 0 4 E f f e c t o f P r e v e n t i v eT e s t o nS t a t eE v a l u a t i o n o f P o w e rT r
2、a n s f o r me r D E N G X i a o - q i a n g (J i a n g me nP o w e rS u p p l yB u r e a u , J i a n g me n5 2 9 0 0 0C h i n a) A b s t r a c t:T h ee f f e c to fp r e v e n t i v et e s to ns t a t ee v a l u a t i o no fp o w e rt r a n s f o r me ri sa n a - l y z e d .T h ed e v e l o p me n
3、tt r e n da n dt h ep r e s e n ts t a t u so fs t a t ema i n t e n a n c ea n df a u l td i - a g n o s i so f p o w e rt r a n s f o r me ra r ep r e s e n t e d . K e yw o r d s:P r e v e n t i v et e s t;P o w e rt r a n s f o r me r;S t a t ee v a l u a t i o n 1概述 目前, 广东电网公司属下各供电局对运行 中的变压器进行状
4、态评估的方法是根据南方 电网 电力设备预防性试验规程 进行有关项 目的试验, 针对试验结果, 依照 广东省油浸电 力变压器状态检修导则 ,对变压器状态作出 判断, 以决定检修的项目和日期。 因此, 预防性 试验是对变压器进行状态评估的重要手段, 其 结果是实施变压器状态检修的主要依据。 根据 电力设备预防性试验规程 , 电力变压器试验 项目共有3 2项, 如表1所示。 表1中的试验项目是在原部颁标准 电力 设备预防性试验规程 的基础上, 针对现代大 型变压器的特点, 结合目前对变压器故障检测 的技术发展而有所增删。 随着变压器单台容量 的增大, 制造质量的不断提高, 有的项目检出 缺陷的灵敏度
5、就不够理想, 如“ 绕组泄漏电流” 在南网新编规程中, 就不再保留, 加入了“ 绕组 变形试验” 、 “ 红外测温”等利用新技术手段的 测试项目。 在现场条件下, 表1所列3 2个试验 表1电力变压器试验项目 序 号 试验项目 序 号 试验项目 1油中溶解气体色谱分析1 7空载电流和空载损耗 2油中水分1 8短路阻抗和负载损耗 3油中含气量1 9绕组变形测试 4油中糠醛含量2 0全电压下空载合闸 5油中洁净度测试2 1有载分接开关的试验和检查 6绝缘油试验2 2测温装置及其二次回路试验 7绕组直流电阻2 3气体继电器及其二次回路试验 8 绕组连同套管的绝缘电阻、 吸收比 或极化指数 2 4 压
6、力释放装置校验及其二次回 路试验 9绕组连同套管的介质损耗因数2 5冷却装置及其二次回路检查试验 1 0电容型套管介质损耗因数和电容值2 6整体密封检查 1 1绕组连同套管的交流耐压试验2 7套管中的电流互感器试验 1 2铁心及夹件的绝缘电阻2 8绝缘纸( 板) 聚合度 1 3 穿心螺杆、 铁轭夹件、 绑扎钢带、 铁 心、 绕组压环及屏蔽等的绝缘电阻 2 9绝缘纸( 板) 含水量 1 4局部放电试验3 0噪声测量 1 5绕组所有分接头的电压比3 1箱壳振动 1 6 校核三相变压器的组别或单相变 压器极性 3 2红外测温 T a b l e1 T e s ti t e mso fp o w e
7、rt r a n s f o r me r 第4 4卷第9期 2 0 0 7年9月 T R A N S F O R ME R V o l . 4 4 S e p t e mb e r N o . 9 2 0 0 7 第4 4卷 项目, 对于变压器的状态评估, 并不都是必要和直 接有效的, 其中有些是属于变压器投运前交接试验 项目, 如第1 1、1 4、 、1 6、1 7和1 8项; 有些是在变压 器需要大修, 解体后才能进行的, 如第1 3、2 7、2 8和 2 9项等。 对于运行中的变压器, 在下列两种情形下需对 变压器进行状态评估。 (1) 正常周期的预防性试验后。 (2) 事故停电后。
8、对于第一种情况, 只需按照 电力设备预防性 试验规程 进行周期性的试验项目, 根据试验数据, 对变压器的实际状态作出评定。若是第二种情况, 则需根据故障的类型、 大致部位和故障的严重程度 采取有针对性的试验手段以分析变压器受损的位 置和程度, 从而决定是立即停运还是可以带故障短 期运行, 待机检修。所以, 无论是正常周期内的状态 评定, 还是事故之后的故障诊断, 预防性试验结果 都是不可缺少的判据。 2与运行中变压器状态评估有直接关系的 试验项目 2 . 1绝缘油试验及油中溶解气体的色谱分析 变压器油是油浸变压器的主要绝缘部分, 它除 了起绝缘和冷却作用外, 还是变压器内部缺陷信息 的载体。因
9、此, 通过监测变压器油的电气强度、 介质 损耗因数和化学成分可以掌握整个变压器的绝缘 性能及其内部是否存在潜伏性故障。 在绝缘油试验中, 如果油的闪点温度降低和酸 值增加,可能是变压器局部过热使油分解所造成 的;如果油的击穿电压降低和介质损耗因数增加, 说明变压器受潮。 对变压器油中溶解气体的色谱分析可以发现 变压器的潜伏性故障, 因为局部过热和局部放电都 会引起变压器油和固体绝缘的裂解,从而产生气 体, 产生的可燃性气体量随着故障点能量密度值的 增加而增加。当油中可燃性气体含量超出规程规定 的注意值时, 应进行追踪分析, 采用特征气体判断 法可初步确定故障的性质和类型。但是, 应对故障 性质
10、作进一步的探讨,预估故障源的温度范围等, 还必须找出故障产气组分的相对比值与故障点温 度或电应力的依赖关系及其变化规律, 即采用 变 压器油中溶解气体分析和判断导则 中推荐的三比 值法来判断。 由于故障气体的组成和含量与故障类型和严 重程度有密切关系, 定期分析油中气体含量对于监 测掌握变压器运行状态是十分有效的。需要指出的 是,变压器油中溶解气体的含量可以提供局部过热 和局部放电的信息,但对水分引起的贯穿性绝缘击 穿事故来不及反映,对绕组变形没有发展到引起过 热或局部放电之前也不能觉察。 另外, 变压器油中溶 解气体是由多种原因产生的; 一是外来引入; 二是绝 缘材料的自然老化;三是变压器在
11、故障时绝缘材料 裂解。 因此, 在判断一台变压器是否存在潜伏性故障 时, 一定要把特征气体的浓度与变压器的运行状况、 电气试验结果等综合起来分析,以获得正确可靠的 判断结论。 2 . 2绝缘试验及直流电阻测量 (1) 现场对变压器的绝缘试验包括: 绝缘电阻的 测量和介质损耗因数的测量。 绝缘电阻的测量:测量绕组连同套管一起的 绝缘电阻、 吸收比或极化指数, 对检查变压器整体的 绝缘状况具有一定灵敏度,它能有效检查出变压器 绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的 集中缺陷。但由于变压器绝缘结构的复杂性及温度 的影响,绝缘电阻和吸收比反映绝缘缺陷有不确定 性, 随着变压器容量的增大, 绝缘结
12、构的改进, 使得 其绕组绝缘电阻和主要电容相应增大,吸收时间常 数加大,吸收比反而有随着绕组绝缘电阻值升高而 减少的趋势,对变压器绝缘的描述不如极化指数准 确。测量铁心及夹件的绝缘电阻则能有效发现变压 器铁心多点接地故障的存在,这是因为这些部件绝 缘结构较简单, 绝缘介质单一, 正常情况下基本不承 受电压, 绝缘更多的是起隔离作用, 而不像绕组绝缘 要承受高电压。 介质损耗因数的测量:测量绕组连同套管的 介质损耗因数可以检查变压器整体受潮和油质劣化 的情况。 由于变压器绝缘是由绝缘纸、 绝缘油和瓷套 管等构成的整体, 加上表面泄漏的影响, 此时测出的 介损值, 对绝缘局部受潮无法有效反映, 如
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