變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析

韓志

摘 要：在社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中電力行業(yè)發(fā)揮著極為重要的作用，電力系統(tǒng)的正常運行對整個社會經(jīng)濟都會產(chǎn)生巨大影響。在這樣的背景下，電力企業(yè)的電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大、電力系統(tǒng)的容量也有所提升。但是，電力系統(tǒng)容量的增加使得設(shè)備故障的發(fā)生概率增加，對人們的生活造成了極大的影響?；诖?，電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的提升成為了相關(guān)人員的工作重點，使得對變電運行過程的研究更加重要。本文對變電運行過程中，變壓器電氣試驗信息進行了探究，為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：變電運行;變壓器;電氣試驗;信息

引言

在社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中電力行業(yè)發(fā)揮著極為重要的作用，電力系統(tǒng)的正常運行對整個社會經(jīng)濟都會產(chǎn)生巨大影響。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電量的需求不斷增大，為了滿足這一需要，電力系統(tǒng)無論在規(guī)模還是區(qū)域上都在不斷擴大，為了提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，保證用電安全，我們有必要對變電運行過程中存在的問題進行深入研究，探索解決這些問題的具體方式。

1 變壓器的工作原理

從變壓器的實際運作來看，它的運作原理主要是在操作箱的使用下，利用其來作為電源的輸送設(shè)備，并且還要在對操作箱中安裝過流自動脫口和零位連鎖設(shè)備進而在自耦調(diào)節(jié)器的作用下對電壓進行合理調(diào)整然后再把變壓器初繞組進行持續(xù)輸入，通過它的這種特性，從電磁感應(yīng)的角度來講，初級繞組可以得到和與初級繞組數(shù)兩者之比是同倍數(shù)的電壓，那么此時流過穩(wěn)壓電容器的濾波和電壓硅堆整流就可以直接的把工頻電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，這個直流電壓的實際大小值是工頻電壓的大約兩倍左右。

2 繞組直流電阻分析

電力變壓器繞組的直流電阻的測量是一項既簡單又非常重要的試驗項目，通過測量繞組的直流電阻，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、分接開關(guān)接觸不良等情況。一般是通過變壓器電阻的不平衡率參數(shù)來判斷直流電阻是否合格。對于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%，而無中性點引出的繞組，它們線間的差別不應(yīng)該大于三相平均值的1%，而對于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)系如果與出廠不一致，也應(yīng)該引起注意。

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，促進了電力企業(yè)的進一步發(fā)展和完善，我國的供電系統(tǒng)也逐漸實現(xiàn)了自動化、超高壓以及大電網(wǎng)等的目標。變壓器作為供電系統(tǒng)運行中重要的構(gòu)成部分，它所起到的主要作用是對電能、電壓以及電流等的傳輸進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，在整個電力系統(tǒng)中是處于極其重要的地位的，對于電力企業(yè)來說，需要將其作為日常工作的重點來維護，對于它的電氣試驗分析是掌握其運行狀況的重要流程。隨著供電企業(yè)在社會發(fā)展中的重要作用越來越凸顯，對于電力企業(yè)來說，加強電力供電系統(tǒng)的運維管理就顯得十分有必要。電氣試驗工作也不可缺失，在具體的試驗過程中，變壓器是重要的構(gòu)件之一，它的主要作用就是對設(shè)備元件的絕緣材料性能進行合理檢測，進而掌握多方面的參數(shù)信息，使其性能可以最大化發(fā)揮，減少不必要的運行故障出現(xiàn)，保證變壓器可以更好的為供電系統(tǒng)提供服務(wù)，進而提高供電系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

3 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)分析

絕緣電阻測試是電氣試驗人員最經(jīng)常使用的方法，這種方法操作比較簡單，而且很方便判斷，根據(jù)測得的設(shè)備一分鐘時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其中的泄漏電流值的比值。絕緣電阻高的話就說明其絕緣性能良好，如果絕緣電阻有下降的趨勢，則說明設(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）進行計算：

R2=R1×1.5（1）式中：R1表示溫度為t1時的絕緣電阻值，R2表示溫度為t2時的絕緣電阻值。在同一次試驗中，該設(shè)備1min時的絕緣電阻值與15s時的絕緣電阻值的比值為吸收比，用字母K表示，即：K=R10 / R15（2）1min時的絕緣電阻值與1 min時絕緣電阻值之比就叫做極化指數(shù)，用字母P來表示，即：P=R10 / R1（3）預(yù)防性試驗規(guī)程要求變壓器的絕緣電阻滿足以下的條件：

（1）絕緣電阻換算到同一溫度值下，與前一次測試的結(jié)果相比較必須沒有明顯的變化，一般要求不能低于前一次所測得值的70%。（2）對于35kV及其以上的變壓器要測量吸收比，吸收比在常溫下不能低于1.3;要是吸收比偏低，可以對極化指數(shù)進行測量，極化指數(shù)不能低于1.5。（3）當絕緣電阻大于10000MΩ的時侯，吸收比不能低于1.1或者極化指數(shù)不可以低于1.3。

4 泄露電流分析

泄漏電流的測量和絕緣電阻測量的原理與作用相似，然而，因為泄漏電流的試驗電壓比較高，它的靈敏度以及準確性都比測量絕緣電阻要高，所以測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項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)試驗規(guī)程》中沒有做出規(guī)定。一般情況下，對于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，當年測量值也不應(yīng)該大于上一年測量值的50%。

5 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)或簡稱為介損，用tanδ來表示。測量介損是一項靈敏度比較高的試驗項目，通過它可以發(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，某臺變壓器的套管，正常時介損值為0.5%，但是受潮后介損值為3.5%，兩個數(shù)據(jù)之間相差了7倍;如果用測量絕緣電阻的方法來檢測的話，則會發(fā)現(xiàn)受潮前后的數(shù)值相差并不大。正是由于測量介損對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)防性試驗中都得到了較為廣泛的應(yīng)用。通常時候，介損值tanδ會伴隨著溫度的升高而有所增大，現(xiàn)場測量的時候，溫度是以變壓器的頂層油溫為準的，因為每次試驗時電力變壓器的溫度都是變化的，所以應(yīng)該將不同溫度下測得的介損值換算到溫度為加℃時的介損值?？墒褂霉剑?）計算：tanδ2=tanδ1×1.3（4）式中：tanδ1表示溫度為t1時的tanδ值，tanδ2表示溫度為t2時的tanδ值。

6 鐵芯絕緣分析

電力變壓器在正常運行的時候是不容許存在鐵芯多點接地的，因為，在正常運行的時候，變壓器繞組的周圍會出現(xiàn)交變的磁場，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存在著寄生的電容，帶電的繞組會經(jīng)過寄生電容的禍合作用使鐵芯對地產(chǎn)生電位。因為鐵芯和另外的金屬部件與變壓器繞組的距離不一樣，這就會使得各個部件之間存在著電位差。一旦兩點間的電位差達到可以擊穿其間的絕緣的時候，就會產(chǎn)生火花放電，這種放電是斷斷續(xù)續(xù)的，時間一久，就會對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或者是多點接地，就可能會造成不同的接地點在磁場中感應(yīng)出不相等的電位，形成環(huán)流引發(fā)局部過熱從而造成絕緣油分解，另外，還可能會會燒壞鐵芯，造成電力變壓器不能正常運行。

7 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)，這類絕緣結(jié)構(gòu)既經(jīng)濟又比較實用。然而，當絕緣結(jié)構(gòu)中的紙纖維吸收了水分之后，就會加強它的導電性能，機械性能也會減弱從而造成絕緣破壞。受潮紙纖維中的水分有可能來自絕緣油也有可能來緣于原本就存在的局部受潮的部分，這一類的電力設(shè)備受潮之后，介損tanδ會有所增加。另外，在變壓器油等這類液體的絕緣材料如果受到了污染之后，極性物質(zhì)會增加，從而導致介損tanδ也會上升。同時，通過電容量的變化也能夠發(fā)現(xiàn)電容型設(shè)備絕緣的損壞，例如如果有一個或者幾個電容屏發(fā)生擊穿短路的時候，電容量就會明顯的上升。

因此，通過介損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，尤其是測量末屏對地的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。

8 結(jié)束語

總之，隨著在線監(jiān)測技術(shù)以及故障診斷技術(shù)的迅速發(fā)展，狀態(tài)檢修已經(jīng)逐漸進入了實用化。它帶來了巨大的經(jīng)濟效益，因此在國內(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)實踐都在不斷地深入，應(yīng)用的范圍也在不斷擴大。目前，狀態(tài)檢修在技術(shù)研究以及實踐應(yīng)用方面都已經(jīng)取得顯著的成效。

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