摘要:变压器在电力系统中的作用重大,担负着电压、电流的转换任务,所以,保证变压器能够安全、可靠的运行,是极其重要的。为了检验其各项性能是否符合有关规程及要求,通过对变压器展开预防性试验是有效的手段之一,但是现场试验结果往往与环境、试验设备、人员操作等细节密切相关,故而在得出试验结果后要结合多种因素进行客观、科学的分析,才能判断出电力设备是否存在安全隐患,从而实现防患于未然。
关键字:变压器;预防性试验;分析;
1.概述
某电厂一号机组配置厂变A、厂变B两台厂用变压器,它将电压从24KV转换至10.5KV,为厂用负荷提供电源,其主要参数如表1。根据《电力设备预防性试验规程》(L/T596—1996)和现场设备运行情况以及检修规程,应完成的预防性试验包括绝缘电阻、吸收比测量,介质损耗因数tanδ及直流电阻测量试验。
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2.绝缘试验
2.1绝缘电阻、吸收比测量
变压器绝缘电阻和吸收比的测量一直是变压器绝缘试验中常用的方法之一,其主要目的在于初步判断变压器绝缘的好坏,鉴别变压器绝缘的整体或局部是否存在受潮。对于额定电压较高的变压器一般使用5000V兆欧表,参照我厂厂用变压器铭牌,应使用电压等级为5000V的兆欧表进行绝缘电阻、吸收比测量,故此次试验测量仪器为5000V MEGGER兆欧表。电气设备交接试验按GB50150—1991,测量绝缘电阻、吸收比、极化指数应满足:绝缘电阻不应低于出厂试验值的70%;变压器的吸收比应大于1.3(当测量温度和出厂试验时的温度不符合时,按公式:R20=Rt╳1.5(t-20)/10,换算到同一温度比较)。此次预防性维修过程中,分别对厂变A、B进行了绝缘电阻测量,列举厂变A测量数据如表2,出厂试验数据见表3。
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本次试验所测得的值与历次比较,没有太明显的出入,所以能够证明该变压器的绝缘没有出现明显的缺陷,也没有受潮,符合相关标准。虽然绝缘电阻和吸收比试验能反映变压器的某些状况,但是,由于它们受外界的影响较大,测得的电阻值分散性较大,没有绝对的判断标准。一般情况下采用比较法对结果进行比较,可以是同类型的设备间相互比较,或是设备历次试验结果间的比较,也可以是检修前后的数据比较。通常情况下如果与历次数据相差较明显,在排除测量误差和温度因素的情况下,即可以认为变压器的绝缘损坏或受潮了,应该及时检查变压器的主绝缘,找出隐患。
2.2介损损耗因数tanδ测量
测量介质损耗因数tanδ是预防性试验的重要项目之一,能够有效的检查变压器绝缘是否受潮、油质是否劣化以及绕组上是否存在局部缺陷。当变压器等级大于35KV且容量在8000KVA以上时,应测量介质损耗角的正切值。此次厂变A介损及电容量测量数据和出厂数据如表4。
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在排除外界干扰,正确地测出tanδ值后,还需对tanδ的数值进行正确的分析。tanδ值与介质的温度、湿度、内部有无气泡、缺陷部分体积等密切相关。温度对tanδ有直接影响,一般情况,tanδ随温度上升而增加,为便于比较,应将各种温度下测量结果都换算至20℃下的数值。但是,由于试品的真实的平均温度是很难准确测定的,换算系数也是近似值,仍然存在着误差。因此,尽可能在10℃~30℃的温度下进行测量。有些绝缘材料的温度低于某一临界值时,其tanδ可能随温度的降低而上升,所以在过低的温度下,测出的tanδ不能反映真实的绝缘情况,故测量tanδ应在不低于5℃时进行。?绝缘良好的绝缘材料的tanδ不随电压的变化而明显变化,若绝缘中确有缺陷,则tanδ将随电压的升高而明显增加。
3.特性试验
3.1直流电阻测量
测量变压器绕组的直流电阻是其出厂交接和预防性试验的基本项目,也是变压器发生故障后的重要检查项目。直流电阻及其不平衡率对综合判断变压器绕组的故障提供重要信息,是检查绕组的接头质量和绕组有无匝间短路、电压分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关实际位置与指示位置是否相符的有效手段。但对于大容量变压器,其直流电阻试验的测量时间往往都在几个小时以上,因此,在试验前应注意测量仪器的选用,从而达到事半功倍的效果。厂变A测量数据如表5。
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三相不平衡率是判断变压器直流电阻是否合格的重要标准,电力规程及检修程序均对其作出了明确规定:各相绕组电阻相互间的差别,不应大于三相平均值的2%;无中性点引出的绕组,线间差别不应大于三项平均值的1%。本次试验所测得的值与历次比较,没有太明显的出入,所以可说明线圈内部导线和引线的焊接没有脱落,线圈没有层间短路和内部断线,各电压分接开关、引线接触良好。
4.结论
对变压器进行预防性试验时,要在天气晴朗、相对干燥的条件下进行,对于刚停运的变压器,应等到其上、下油温基本一致后,方可进行测量。试验过程中,需将不在测量范围内的绕组短接接地,使试验结果免受干扰,同时还应当在试验开始前对变压器表面污垢进行有效处理。
为了提高预防性试验的准确性,提出如下建议:高压电气试验的结果,受到试验现场许多因素的影响,造成试验结果与实际情况不符,影响试验人员对设备情况的判断。在发现高压试验结果异常后,不可立刻认定为试验结果不合格,而应进一步查找分析试验结果异常原因。如在测量设备介损时,若发现测得的电容量偏小,且介损值偏大,要注意是否因测试线与被试品的接触电阻较大而导致的试验结果异常。在测量电容量大,规程要求介损值又较小的试品时,则要确保测试线与被试品间的接触良好,防止因接触不良而导致的介损值增大甚至不合格,必要时应对试品表面进行打磨后测量,避免产生误判断。
预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节,是保证电力系统安全运行的有效手段之一。变压器预防性试验的执行是否有效,数据的分析是否合理得当,都将直接影响到对运行中的变压器是否存在缺陷的判断。因此,针对变压器预防性试验的测量过程,应结合环境、测量仪器等实际情况来分析并解决产生误差的原因,从而得到正确、客观的试验结果。在试验结果判断时,不能简单的通过一个试验来认定设备存在某种缺陷,而是要将绝缘试验和特性试验结合起来,有机的进行分析,才能使变压器预防性试验具有客观、有效性。
参考文献
[1]GB50150-2006,电气装置安装工程电气设备交接试验标准
[2]DL/T596,电力设备预防性试验规程
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