工業(yè)技術(shù)淺談變壓器絕緣試驗(yàn)的重要性王冬（云南電力建設(shè)監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，云南昆明650000）益突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高壓電網(wǎng)的各種故障多是由于高壓電氣設(shè)備絕緣的損壞所致，因此了解設(shè)備絕緣特性，掌握絕緣狀況，不斷提高電氣設(shè)備絕緣水平是電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保證。

　　作為電力系統(tǒng)的主要設(shè)備變壓器在運(yùn)行中保持良好的絕緣是十分重要和必要的，為了保證變壓器的絕緣水平，從變壓器的制造開始，要進(jìn)行一系列絕緣測(cè)試。這些測(cè)試包括：在制造時(shí)對(duì)原材料的絕緣試驗(yàn)、制造過(guò)程的中間試驗(yàn)、產(chǎn)品的定性及出廠試驗(yàn)、在使用現(xiàn)場(chǎng)安裝后的交接試驗(yàn)、使用中為維護(hù)運(yùn)行而進(jìn)行的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)等。其中變壓器的交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)是兩類最重要的試驗(yàn)，其中交接試驗(yàn)不僅對(duì)變壓器的整體絕緣情況有個(gè)判斷。也為以后運(yùn)行過(guò)程中的預(yù)防性試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)性的資料。所以基建人員一定要特別重視基建過(guò)程中交接試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。同時(shí)要清楚交接試驗(yàn)中變壓器的絕緣試驗(yàn)內(nèi)容和原理。

　　1變壓器的絕緣試驗(yàn)內(nèi)容為適應(yīng)電氣裝置安裝工程和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50150-06電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)地介紹了各項(xiàng)試驗(yàn)的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。其中測(cè)量繞組連同套管的直流電阻，測(cè)量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)，測(cè)量繞組連同套管的介質(zhì)損耗角的正切值tgS，測(cè)量繞組連同套管的直流泄露電流，繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn)，繞組連同套管的局部放電試驗(yàn)。是檢驗(yàn)變壓器絕緣的主要手段。

　　1.1絕緣試驗(yàn)的基本原理絕緣電阻的測(cè)試絕緣電阻的測(cè)試是電氣設(shè)備絕緣測(cè)試中應(yīng)用最廣泛，試驗(yàn)最方便的項(xiàng)目。絕緣電阻值的大小，能有效地反映絕緣的整體受潮、污穢以及嚴(yán)重過(guò)熱老化等缺陷。絕緣電阻的測(cè)試最常用的儀表是絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）。

　　1.2繞組直流電阻的測(cè)量繞組直流電阻的測(cè)量是一項(xiàng)方便而有效地考察繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，能反映繞組焊接質(zhì)量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關(guān)及導(dǎo)線接頭接觸不良等故障，實(shí)際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調(diào)壓開關(guān)檔位是否正確的有效手段。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，繞組直流電阻測(cè)量一直被認(rèn)為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時(shí)甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法。

　　1.3繞組絕緣電阻的測(cè)量繞組連同套管一起的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)，對(duì)檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高靈敏度，它能有效檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污以及貫穿性的集中缺陷，如各種貫穿性短路、瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有銅線搭橋等現(xiàn)象引起的半貫通性或金屬性短路等。相對(duì)來(lái)講，單純依靠絕緣電阻絕對(duì)值大小對(duì)繞組絕緣作出判斷，其靈敏度、有效性較低。一方面是由于測(cè)量時(shí)試驗(yàn)電壓太低，難以暴露缺陷；另一方面也因?yàn)榻^緣電阻值與繞組絕緣結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度等有關(guān)。但對(duì)于鐵心夾件、穿心螺栓等部件，測(cè)量絕緣電阻往往能反映故障，這是因?yàn)檫@些部件絕緣結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，絕緣介質(zhì)單一，正常情況下基本不承受電壓，絕緣更多的是起隔離作用，而不像繞組絕緣要承受高電壓。我們?cè)囼?yàn)中曾通過(guò)絕緣搖表發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的情況。

　　介質(zhì)損耗因數(shù)tgS是反映絕緣性能的基本指標(biāo)之一。介質(zhì)損耗因數(shù)tgS反映絕緣損耗的特征參數(shù)，它可以很靈敏地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)以及小體積設(shè)備貫通和未貫通的局部缺陷。

　　介質(zhì)損耗因數(shù)tgS與絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)試相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，它與試驗(yàn)電壓、試品尺寸等因素?zé)o關(guān)，更便于判斷電氣設(shè)備絕緣變化情況。因此介質(zhì)損耗因數(shù)tgS為高壓電氣設(shè)備絕緣測(cè)試的最基本的試驗(yàn)之一。

　　通過(guò)測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)tgS用來(lái)檢查變壓器整體受潮油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷。介損測(cè)量常受表面泄露和外界條件（如干擾電場(chǎng)和大氣條件的影響）因而要采取措施減少和消除影響?，F(xiàn)場(chǎng)我們一般測(cè)量的是連同套管一起的tgS，但為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和檢出缺陷的靈敏度，有時(shí)也進(jìn)行分解試驗(yàn)，以判別缺陷所在位置。測(cè)量泄漏電流作用和測(cè)量絕緣電阻相似，只是其靈敏度較高，能有效發(fā)現(xiàn)有些其他試驗(yàn)項(xiàng)目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。泄漏電流值與變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)、溫度等因素有關(guān)，判斷時(shí)強(qiáng)調(diào)與出廠試驗(yàn)、與同型變壓器及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較；介質(zhì)損耗因數(shù)tgS和泄漏電流試驗(yàn)的有效性正隨著變壓器電壓等級(jí)的提高、容量和體積的增大而下降，因此單純介質(zhì)損耗因數(shù)tgS和泄漏電流來(lái)正確判斷繞組絕緣狀況的可能性也較小，但對(duì)于電容性設(shè)備，實(shí)踐證明如電容性套管、電容式電壓互感器、藕合電容器等，測(cè)量tgS和電容量Cx仍是故障診斷的有效手段。

　　介質(zhì)損耗因數(shù)tgS可以有效的發(fā)現(xiàn)絕緣的下列缺陷：受潮；⑵穿透性導(dǎo)電通道；⑶絕緣內(nèi)含氣泡的游離，絕緣分層、脫殼；⑷絕緣有臟污、劣化老化等。

　　泄漏電流的測(cè)試一般直流兆歐表的電壓相對(duì)較低，比某些電氣設(shè)備的工作電壓要低得多。如果認(rèn)為兆歐表的測(cè)量電壓太低，還可以采用加直流高壓來(lái)測(cè)量電氣設(shè)備的泄漏電流。當(dāng)設(shè)備存在某些缺陷時(shí)，高壓下的泄漏電流要比低壓下的大得多，亦即高壓下的絕緣電阻要比低壓下的電阻小得多。測(cè)量設(shè)備的泄漏電流和絕緣電阻本質(zhì)上沒(méi)有多大區(qū)別，但是泄漏電流的測(cè)量有如下特點(diǎn)：（D試驗(yàn)電壓比兆歐表高得多，絕緣本身的缺陷容易暴露，能發(fā)現(xiàn)一些尚未貫通的集中性缺陷。⑵通過(guò)測(cè)量泄漏電流和外加電壓的關(guān)系有助于分析絕緣的缺陷類型。⑶泄漏電流測(cè)量用的微安表要比兆歐表精度高。

　　直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)電壓較高，對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用，可與泄漏電流試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)相比，具有試驗(yàn)設(shè)備輕便、對(duì)絕緣損傷小和易于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷等優(yōu)點(diǎn)。

　　與交流耐壓試驗(yàn)相比，直流耐壓試驗(yàn)的主要缺點(diǎn)是由于交、直流下絕緣內(nèi)部的電壓分布不同，直流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流更接近實(shí)際。

　　交流耐壓試驗(yàn)是鑒定絕緣強(qiáng)度等有效的方法，特別是對(duì)考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或在運(yùn)輸過(guò)程中引起的繞組松動(dòng)、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等。交流耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)非常嚴(yán)格，能有效地發(fā)現(xiàn)較危險(xiǎn)的集中性缺陷。它是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度最直接的方法，對(duì)于判斷電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行具有決定性的意義，也是保證設(shè)備絕緣水平、避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗(yàn)有時(shí)可能使絕緣中的一些弱點(diǎn)更加發(fā)展，因此在試驗(yàn)前必須對(duì)試品先進(jìn)行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質(zhì)損耗等項(xiàng)目的試驗(yàn)，若試驗(yàn)結(jié)果合格方能進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。否則，應(yīng)及時(shí)處理，待各項(xiàng)指標(biāo)合格后再進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，以免造成不應(yīng)有的絕緣損傷。交流耐壓試驗(yàn)雖對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷有效，但受試驗(yàn)條件限制，要進(jìn)行66kV及以上變壓器耐壓試驗(yàn)，由于電壓高電流大，目前這樣的高電壓試驗(yàn)變壓器及調(diào)壓器尚不夠普遍，一般采用串聯(lián)電抗器利用諧振產(chǎn)生高電壓的方法對(duì)高電壓設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，從實(shí)際結(jié)果來(lái)看，效果非常好。

　　變壓器故障的原因之一是介質(zhì)擊穿，其原因主要是局部放電，它導(dǎo)致絕緣惡化乃至擊穿。隨著變壓器故障診斷技術(shù)的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識(shí)到局部放電是變壓器諸多故障和事故的根源，因而局部放電的測(cè)試越來(lái)越受到重視。近年來(lái)我國(guó)110kV以上電力變壓器事故中有50%屬正常運(yùn)行電壓下發(fā)生匝間短路等原因，也是局部放電所致，因此已把局部放電測(cè)量作為220kV變壓器交接和大修的重要項(xiàng)目之一，這對(duì)于變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷將十分有效。

　　通過(guò)對(duì)變壓器相關(guān)試驗(yàn)的論述，我們可以看出在交接試驗(yàn)時(shí)，對(duì)變壓器的相關(guān)試驗(yàn)是對(duì)我們變壓器整體絕緣的檢驗(yàn)。

　　只有對(duì)變壓器認(rèn)真的絕緣試驗(yàn)，我們才可以判斷變壓器的絕緣是否滿足我們的運(yùn)行要求。這是目前我們判斷變壓器是否可以投運(yùn)的主要手段。

　　也是唯一的手段。

　　-178-中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品