變壓器作為電力系統中至關重要的設備,其安全穩定運行直接關系到整個電力網絡的可靠性。為了確保變壓器在運行過程中始終保持
良好的性能狀態,定期進行預防性試驗是必不可少的環節。本文將依據相關標準,對變壓器預試試驗的各項內容進行深入剖析,詳細
闡述每項試驗的具體標準時間及數據要求,旨在為電力行業從業者提供全面、專業的技術參考。
一、絕緣電阻測試
(一)試驗目的
絕緣電阻測試主要用于評估變壓器絕緣的整體狀況,檢測絕緣是否受潮、臟污或存在貫穿性缺陷。
(二)試驗方法
采用絕緣電阻測試儀,對變壓器的繞組對地、繞組間以及不同電壓等級繞組的引線間進行絕緣電阻測量。測試時,需按照規定的電壓
等級施加直流電壓,并記錄測量時的溫度、濕度等環境條件。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:一般新安裝的變壓器投運前、大修后以及運行中的變壓器每年進行一次絕緣電阻測試。
2、數據要求:絕緣電阻值不應低于出廠值的 70%(相同溫度下),或根據經驗值判斷,如 35kV 及以下電壓等級變壓器在 20℃
時,絕緣電阻一般不應低于 300MΩ;110kV 及以上電壓等級變壓器在 20℃時,絕緣電阻一般不應低于 1000MΩ。同時,絕緣電阻
的吸收比(R60s/R15s)應不小于 1.3(對于 110kV 及以上變壓器)或極化指數(R10min/R1min)應不小于 1.5(對于 220kV 及
以上變壓器),以判斷絕緣的受潮情況。
二、介質損耗因數(tanδ)測試
(一)試驗目的
介質損耗因數測試能夠反映變壓器絕緣的損耗特性,檢測絕緣內部是否存在局部放電、受潮或老化等問題。
(二)試驗方法
使用高壓介質損耗測試儀,在規定的試驗電壓和頻率下,測量變壓器繞組連同套管的介質損耗因數。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:與絕緣電阻測試周期類似,新安裝、大修后以及每年定期進行。
2、數據要求:在 20℃時,對于 35kV 及以下電壓等級的油紙絕緣變壓器,tanδ 一般不應大于 1.5%;對于 110kV 及以上電壓等級
的油紙絕緣變壓器,tanδ 一般不應大于 0.8%。當溫度變化時,需按照相關溫度換算公式進行修正后判斷是否合格。例如,當溫度升
高時,tanδ 值會相應增大,通常溫度每升高 10℃,tanδ 增大約 1.3 倍(不同絕緣材料略有差異)。
三、直流泄漏電流測試
(一)試驗目的
通過測量直流泄漏電流,可以進一步檢測變壓器絕緣的受潮、劣化以及絕緣內部的集中性缺陷。
(二)試驗方法
利用直流高壓發生器,對變壓器繞組施加直流高壓,逐漸升高電壓并讀取相應的泄漏電流值,同時記錄試驗時的環境溫度。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:通常在變壓器大修后、必要時或按照一定周期(如 3 - 5 年)進行。
2、數據要求:不同電壓等級和容量的變壓器有不同的泄漏電流允許值。例如,對于 110kV 變壓器,在規定試驗電壓下,泄漏電流一
般不應超過 50μA;220kV 變壓器泄漏電流一般不應超過 100μA。且泄漏電流應與歷年數據進行比較,如發現泄漏電流值有顯著增
大或不穩定現象,需進一步分析絕緣狀況。
四、繞組連同套管的交流耐壓試驗
(一)試驗目的
交流耐壓試驗是考核變壓器絕緣強度最有效和最直接的方法,能夠發現變壓器絕緣在正常運行電壓下難以暴露的局部缺陷。
(二)試驗方法
采用交流耐壓試驗設備,按照規定的試驗電壓和時間對變壓器繞組連同套管進行耐壓試驗。試驗電壓應根據變壓器的電壓等級和絕緣
類型確定,試驗過程中需密切觀察是否有放電、擊穿等異常現象。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:新安裝變壓器、大修后變壓器必須進行交流耐壓試驗;運行中的變壓器一般每 5 - 10 年進行一次(可根據具體情況調
整)。
2、數據要求:試驗電壓值應符合相關標準,如 110kV 變壓器的交流耐壓試驗電壓為 160kV(對于油浸式變壓器),試驗時間為 1
分鐘;220kV 變壓器試驗電壓為 300kV(油浸式),試驗時間 1 分鐘。試驗過程中若出現擊穿、閃絡或電流突變等情況,則表明變
壓器絕緣存在嚴重缺陷,需進行詳細檢查和處理。
五、繞組變形測試
(一)試驗目的
檢測變壓器在遭受短路電流沖擊、運輸過程或其他機械應力作用后,繞組是否發生變形,以預防因繞組變形導致的絕緣損壞和電氣故
障。
(二)試驗方法
常用的繞組變形測試方法有頻率響應分析法和短路阻抗法。頻率響應分析法通過比較變壓器繞組的頻率響應特性與原始或同類正常變
壓器的差異來判斷繞組變形情況;短路阻抗法是測量變壓器短路阻抗值并與原始值對比。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:變壓器遭受短路沖擊后、大修前后或定期(如 3 - 5 年)進行。
2、數據要求:對于頻率響應分析法,一般要求相關系數應不小于 0.95(不同廠家和標準可能略有差異),若系數過低則表明繞組可
能存在變形;對于短路阻抗法,短路阻抗值與原始值相比,偏差不應超過 ±2%(一般要求),超出此范圍需進一步分析繞組結構是
否發生變化。
六、油中溶解氣體分析(DGA)
(一)試驗目的
通過分析變壓器油中溶解的各種氣體成分和含量,判斷變壓器內部是否存在局部過熱、放電等故障,并確定故障的類型和嚴重程度。
(二)試驗方法
采用氣相色譜儀對變壓器油樣進行分析,檢測氫氣(H?)、甲烷(CH?)、乙烷(C?H?)、乙烯(C?H?)、乙炔(C?H?)、一氧化
碳(CO)、二氧化碳(CO?)等氣體的含量,并計算各種氣體的比值。
(三)標準時間及數據
1、試驗周期:運行中的變壓器一般每 3 個月進行一次油中溶解氣體分析(對于重要變壓器),或根據運行情況和相關規定確定周
期。
2、數據要求:不同故障類型對應的氣體組分和含量有不同的特征。例如,當變壓器內部存在局部放電時,氫氣和乙炔含量可能會升
高;當有過熱故障時,甲烷、乙烯等烴類氣體含量會增加。一般情況下,總烴含量正常時應小于 150μL/L,乙炔含量應小于 5μL/L
(對于運行中的變壓器)。若發現某種氣體含量超標或氣體比值異常,則需結合其他試驗進一步診斷變壓器故障。
變壓器預試試驗的各項標準是保障變壓器安全運行的重要依據。通過嚴格按照規定的試驗周期、采用正確的試驗方法并依據準確的數
據要求進行各項試驗,可以及時發現變壓器存在的潛在問題,采取有效的措施進行維護和修復,從而延長變壓器的使用壽命,提高電
力系統的可靠性和穩定性。電力行業從業者應深入理解并熟練掌握這些試驗標準,在實際工作中嚴謹操作,確保變壓器預試試驗工作
的質量和效果。