張海燕 王元廣

(鄭州祥和電力設(shè)計(jì)有限公司，河南 鄭州 450000)

1 油中溶解氣體分析

在變壓器的安全評價(jià)過程中，如果只靠電氣試驗(yàn)的方法則通常很難發(fā)現(xiàn)某些局部的缺陷和故障，因此要求我們尋求更加全面系統(tǒng)的檢測方法來解決實(shí)際問題。通過對變壓器油中氣體進(jìn)行色譜分析的方法，可以全面的發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部或局部的某些不易發(fā)現(xiàn)或潛伏性故障，使得電氣設(shè)計(jì)者可以盡早的發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行診斷，使得診斷過程靈敏有效。

油中氣體的色譜分析的原理是基于任何一種特定的烴類氣體的產(chǎn)生速率都會隨著溫度的變化而變化，在某一特定的溫度下，會出現(xiàn)某一氣體的產(chǎn)氣率達(dá)到一個(gè)最大值。因此，我們可以知道在溶解氣體含量和故障溫度之間存在著一定的對應(yīng)關(guān)系。變壓器在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，由于油和固體絕緣而產(chǎn)生的變質(zhì)現(xiàn)象會產(chǎn)生極少量的氣體，但是一旦變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過熱性的故障或者是內(nèi)部絕緣受潮時(shí)，就會使產(chǎn)生的氣體大量增加。經(jīng)驗(yàn)表明，油中各種氣體的含量的多少與故障的性質(zhì)與嚴(yán)重程度有一定的關(guān)系，不同的故障所產(chǎn)生的氣體的特征是不同的，因此，在運(yùn)行設(shè)備時(shí)，對溶解于油中氣體的成分和含量進(jìn)行定期的測量，使得工作人員能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障。變壓器油中氣體的色譜分析早已經(jīng)電力工作的首要解決問題，并且通過多年的推廣應(yīng)用以及經(jīng)驗(yàn)積累，電氣設(shè)計(jì)者在此方面已經(jīng)取得了顯著的成效。

對變壓器的故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，需要工作人員對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面系統(tǒng)的掌握，再結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)以及歷年檢測出來的色譜數(shù)據(jù)和其他預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的比較。但是，在此同時(shí)，工作人員還應(yīng)注意由于故障所產(chǎn)生的氣體與正常運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的非故降性氣體在技術(shù)上的不可分離性，因?yàn)椋谟行┣闆r下，有些氣體的產(chǎn)生可能不是由于設(shè)備故障造成的，如新的不銹鋼可能會在加工工程中或進(jìn)行焊接工作時(shí)吸附氫，并在設(shè)備運(yùn)行后緩慢釋放。

2 繞組直流電阻的測量

繞組直流電阻的測量是一項(xiàng)方便有效的考察繞組絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，它可以反映由繞組之間短路、繞組焊接質(zhì)量、繞組斷股或引出線折斷、分接開關(guān)及導(dǎo)線接觸不良等故障，判斷各個(gè)相繞組之間直流電阻是否平衡以及調(diào)壓的開關(guān)檔是否正確的有效手段。繞組電流一直以來都被認(rèn)為是考察變壓器絕緣的主要手段之一，變壓器直流電阻的測量對于電氣設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)回路中存在的某些重大缺陷起到關(guān)鍵性的作用。

3 繞組絕緣電阻的測量

繞組絕緣電阻的測量可以迅速有效地檢查出變壓器絕緣的整體、部件表面受潮以及貫穿性的缺陷等。由于部件絕緣的結(jié)構(gòu)較簡單，絕緣介質(zhì)單一，它的絕緣主要是起到隔離的作用，一般不承受電壓，因此它的判斷的靈敏度和有效性較低。而繞組絕緣可以承受高電壓，并可以通過絕緣電阻的測量發(fā)現(xiàn)變壓器套管瓷件的破裂或者出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象。

4 介質(zhì)損耗因數(shù)TGD檢測

介質(zhì)損耗因數(shù)主要是用來檢查變壓器整體受潮使得油質(zhì)劣化繞組上附著的油膩以及一些嚴(yán)重的局部缺陷等現(xiàn)象。由于介質(zhì)檢測常常受到外界條件等因素的影響，因而工作人員要采取相應(yīng)的措施減少和消除由此帶來的影響。介質(zhì)損耗因數(shù)以及泄露電流試驗(yàn)的有效|生會隨著變壓器電壓等級的提高以及變壓器體積和容量的增大而下降，單純地靠介質(zhì)損耗因數(shù)TGD和泄露電流判斷繞組絕緣狀況是不行的，因?yàn)檫@兩項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓都比較低，使得絕緣缺陷不能充分暴露出來。對于電容性設(shè)備，測量TGD和電容型導(dǎo)管等方法是診斷故障的比較有效的手段。

5 交流耐壓試驗(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)對考核主絕緣的局部缺陷，鑒定絕緣強(qiáng)度的有效方法。通過交流耐壓試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)繞組主絕緣受潮、繞組松動以及繞組絕緣上附著污物等問題。但是雖然交流耐壓試驗(yàn)對于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷十分有效，卻受到試驗(yàn)條件的限制，由于運(yùn)行此試驗(yàn)所需的電容電流較大，并要求高電壓試驗(yàn)變壓器的額定電流必須在100mA以上，而目前我國這種高電壓試驗(yàn)變壓器尚不普遍，如果可以對高電壓變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，對保證配電變壓器的安全運(yùn)行具有深遠(yuǎn)的意義。

6 線圈變形試驗(yàn)

變壓器的繞組變形是指在電動力和機(jī)械力的作用下，繞組的形狀或者尺寸發(fā)生的變化。繞組變形是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一個(gè)重大隱患，如果繞組變形卻沒有被診斷出來而使設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行極有可能導(dǎo)致事故，使得整個(gè)繞組放生扭轉(zhuǎn)。因此，進(jìn)行線圈變形試驗(yàn)是保證變壓器正常運(yùn)行的不可缺少的重要步驟。

7 結(jié)語

要使配電變壓器可以保持長期安全可靠運(yùn)行，就要求電氣設(shè)計(jì)者在日常工作中確保各項(xiàng)對變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)的有效實(shí)施。在變壓器故障診斷或檢修計(jì)劃中，對每個(gè)預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，確保對整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)的綜合分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并處理，加強(qiáng)對配電變壓器的各種保護(hù)措施，有效防止故障或事故的出現(xiàn)，從而確保配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

［1］孫曙光，陸儉國.局部放電故障類型智能識別技術(shù)的研究.低壓電器，2012，13：1-5

［2］金立軍，張明銳，劉衛(wèi)東.GIS局部放電故障診斷試驗(yàn)研究［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2005，11(20)：88-92

［3］彭寧云，文習(xí)山，陳江波，王一.電力變壓器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷法的比較研究［J］.高壓電器，2004，40(3)：173-176