王 尹

（寧東供電局鹽州運(yùn)維站 寧夏 鹽池 751500）

0 引言

電力作為國(guó)民工業(yè)的先行官，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。隨著現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)向超大容量、跨區(qū)域和超高壓的方向發(fā)展。但是，隨著電力系統(tǒng)容量的增大和電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，電力設(shè)備故障給人們的生產(chǎn)和現(xiàn)代生活所帶來(lái)的影響越來(lái)越大，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也提出了越來(lái)越高的要求，而保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性的一個(gè)有力措施就是在提高電力設(shè)備使用率的同時(shí)保障其正常運(yùn)行。

1 繞組直流電阻分析

電力變壓器繞組的直流電阻的測(cè)量是一項(xiàng)既簡(jiǎn)單又非常重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)測(cè)量繞組的直流電阻，可以有效地檢查出電流回路的連接情況，能夠反映出繞組內(nèi)部的焊接質(zhì)量、繞組斷股、繞組匝間短路、分接開(kāi)關(guān)接觸不良等情況。一般是通過(guò)變壓器電阻的不平衡率參數(shù)來(lái)判斷直流電阻是否合格。對(duì)于1.6MVA以上的變壓器呢，各相器的電阻相互間的差別不應(yīng)該大于三相平均值的2%，而無(wú)中性點(diǎn)引出的繞組，它們線(xiàn)間的差別不應(yīng)該大于三相平均值的1%，而對(duì)于1.6MVA及其以下的變壓器，繞組直流電阻相間的差別不應(yīng)該大于三相平均值的4%，而線(xiàn)間的差別則不應(yīng)該大于三相平均值的2%，另外，各繞組與以前相同部位測(cè)得的值折算到相同溫度各電阻的變化不應(yīng)該大于2%，三相間電阻值的大小關(guān)系如果與出廠(chǎng)不一致，也應(yīng)該引起注意。

2 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)分析

絕緣電阻測(cè)試是電氣試驗(yàn)人員最經(jīng)常使用的方法，這種方法操作比較簡(jiǎn)單，而且很方便判斷，根據(jù)測(cè)得的設(shè)備一分鐘時(shí)的絕緣電阻的大小以及它的吸收比，能夠檢查出絕緣是否有貫通性的集中缺陷、貫通性的受潮或是整體受潮。

絕緣電阻通常是指施加與絕緣結(jié)構(gòu)上的直流電壓值與流過(guò)其中的泄漏電流值的比值。絕緣電阻高的話(huà)就說(shuō)明其絕緣性能良好，如果絕緣電阻有下降的趨勢(shì)，則說(shuō)明設(shè)備的絕緣已經(jīng)受潮了或者出現(xiàn)了老化或劣化。絕緣電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化，一般規(guī)定將絕緣電阻換算至20度的值，可用式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中：R1表示溫度為t1時(shí)的絕緣電阻值，R2表示溫度為t2時(shí)的絕緣電阻值。

在同一次試驗(yàn)中，該設(shè)備1min時(shí)的絕緣電阻值與15s時(shí)的絕緣電阻值的比值為吸收比，用字母K表示，即

1min時(shí)的絕緣電阻值與1min時(shí)絕緣電阻值之比就叫做極化指數(shù)，用字母P來(lái)表示，即

預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程要求變壓器的絕緣電阻滿(mǎn)足以下的條件:

（1）絕緣電阻換算到同一溫度值下，與前一次測(cè)試的結(jié)果相比較必須沒(méi)有明顯的變化，一般要求不能低于前一次所測(cè)得值的70%。

（2）對(duì)于35kV及其以上的變壓器要測(cè)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(duì)極化指數(shù)進(jìn)行測(cè)量，極化指數(shù)不能低于1.5。

（3）當(dāng)絕緣電阻大于10000MΩ的時(shí)侯，吸收比不能低于1.1或者極化指數(shù)不可以低于1.3。

3 泄露電流分析

泄漏電流的測(cè)量和絕緣電阻測(cè)量的原理與作用相似，然而，因?yàn)樾孤╇娏鞯脑囼?yàn)電壓比較高，它的靈敏度以及準(zhǔn)確性都比測(cè)量絕緣電阻要高，所以測(cè)量變壓器的泄漏電流值可以發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷，也能夠反映出其他試驗(yàn)項(xiàng)目所不能反映的電力變壓器的局部缺陷。

泄漏電流值與電力變壓器的溫度以及絕緣結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以在《電力變壓器預(yù)試驗(yàn)規(guī)程》中沒(méi)有做出規(guī)定。一般情況下，對(duì)于220kV變壓器而言，泄漏電流的值應(yīng)小于50μA，如果大于 50μA而小于 80μA，就須引起注意，若是大于80μA，就可以判定為不良的狀態(tài)，另外，當(dāng)年測(cè)量值也不應(yīng)該大于上一年測(cè)量值的50%。

4 繞組介損分析

介質(zhì)損耗角正切值也可以叫做介質(zhì)損耗因數(shù)或簡(jiǎn)稱(chēng)為介損，用tanδ來(lái)表示。測(cè)量介損是一項(xiàng)靈敏度比較高的試驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)它可以發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)及小體積被試電力設(shè)備貫通和未貫通的局部缺陷等。例如:某臺(tái)變壓器的套管，正常時(shí)介損值為0.5%，但是受潮后介損值為3.5%，兩個(gè)數(shù)據(jù)之間相差了7倍；如果用測(cè)量絕緣電阻的方法來(lái)檢測(cè)的話(huà)，則會(huì)發(fā)現(xiàn)受潮前后的數(shù)值相差并不大。正是由于測(cè)量介損對(duì)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(shè)備的交接以及預(yù)防性試驗(yàn)中都得到了較為廣泛的應(yīng)用。

通常時(shí)候，介損值tanδ會(huì)伴隨著溫度的升高而有所增大，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的時(shí)候，溫度是以變壓器的頂層油溫為準(zhǔn)的，因?yàn)槊看卧囼?yàn)時(shí)電力變壓器的溫度都是變化的，所以應(yīng)該將不同溫度下測(cè)得的介損值換算到溫度為加℃時(shí)的介損值?？墒褂霉剑?）計(jì)算：

式中：tanδ1表示溫度為 t1時(shí)的 tanδ值，tanδ2表示溫度為t2時(shí)的 tanδ值。

5 鐵芯絕緣分析

電力變壓器在正常運(yùn)行的時(shí)候是不容許存在鐵芯多點(diǎn)接地的，因?yàn)椋谡＿\(yùn)行的時(shí)候，變壓器繞組的周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)交變的磁場(chǎng)，在電磁感應(yīng)的作用下，高低壓繞組、低壓繞組與鐵芯以及鐵芯和外殼之間都會(huì)存在著寄生的電容，帶電的繞組會(huì)經(jīng)過(guò)寄生電容的禍合作用使鐵芯對(duì)地產(chǎn)生電位。因?yàn)殍F芯和另外的金屬部件與變壓器繞組的距離不一樣，這就會(huì)使得各個(gè)部件之間存在著電位差。一旦兩點(diǎn)間的電位差達(dá)到可以擊穿其間的絕緣的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生火花放電，這種放電是斷斷續(xù)續(xù)的，時(shí)間一久，就會(huì)對(duì)固體的絕緣以及變壓器油產(chǎn)生不良的影響。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，可以把鐵芯和外殼可靠地連接以使它和外殼呈等電位的狀態(tài)，但是如果鐵芯有兩點(diǎn)或者是多點(diǎn)接地，就可能會(huì)造成不同的接地點(diǎn)在磁場(chǎng)中感應(yīng)出不相等的電位，形成環(huán)流引發(fā)局部過(guò)熱從而造成絕緣油分解，另外，還可能會(huì)會(huì)燒壞鐵芯，造成電力變壓器不能正常運(yùn)行。

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(jié)構(gòu)，這類(lèi)絕緣結(jié)構(gòu)既經(jīng)濟(jì)又比較實(shí)用。然而，當(dāng)絕緣結(jié)構(gòu)中的紙纖維吸收了水分之后，就會(huì)加強(qiáng)它的導(dǎo)電性能，機(jī)械性能也會(huì)減弱從而造成絕緣破壞。受潮紙纖維中的水分有可能來(lái)自絕緣油也有可能來(lái)緣于原本就存在的局部受潮的部分，這一類(lèi)的電力設(shè)備受潮之后，介損tanδ會(huì)有所增加。另外，在變壓器油等這類(lèi)液體的絕緣材料如果受到了污染之后，極性物質(zhì)會(huì)增加，從而導(dǎo)致介損tanδ也會(huì)上升。同時(shí)，通過(guò)電容量的變化也能夠發(fā)現(xiàn)電容型設(shè)備絕緣的損壞，例如如果有一個(gè)或者幾個(gè)電容屏發(fā)生擊穿短路的時(shí)候，電容量就會(huì)明顯的上升。

因此，通過(guò)介損tanδ以及電容量能夠有效地體現(xiàn)出絕緣受潮以及其他一些局部的缺陷，尤其是測(cè)量末屏對(duì)地的tanδ，更加能夠幫助發(fā)現(xiàn)缺陷。另外，電容型套管的電容量比較小，很容易遭受到各種各樣的干擾。

7 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及故障診斷技術(shù)的迅速發(fā)展，狀態(tài)檢修已經(jīng)逐漸進(jìn)入了實(shí)用化。它帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因此在國(guó)內(nèi)外的電力行業(yè)都引起了廣泛的重視。在這方面的理論研究以及生產(chǎn)實(shí)踐都在不斷地深入，應(yīng)用的范圍也在不斷擴(kuò)大。目前，狀態(tài)檢修在技術(shù)研究以及實(shí)踐應(yīng)用方面都已經(jīng)取得顯著的成效。

［1］陳紹光.電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修探討[J].云南水力發(fā)電，2005，21(5):53-56.

［2］唐劍東，夏利霞.電力設(shè)備狀態(tài)檢修[J].電氣時(shí)代，2007(6):80.