變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析
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摘要：電力行業關系到我國國民經濟的可持續發展，隨著電力網絡規模不斷擴大、電力系統的容量的提升，我們對變電設備運行的穩定性提出了更高的要求。變壓器作為變電一次設備中最為重要的一環，其發生故障的概率直接影響電網的安全穩定運行。日常變電工作中，我們通過例行的電氣試驗數據分析，來對變壓器進行全面精準的狀態評估。本文從直流電阻、絕緣電阻、泄漏電流、繞組介損分析、鐵芯絕緣分析和套管介損電容量六個方面，進行變壓器的電氣試驗信息分析，從而掌握其運行狀態，可發現早期缺陷或老化等問題。通過不同類大量數據比較分析，還能排除干擾，得到更為精準的判斷，有利于電力系統運行的穩定性。
關鍵詞：變電運行、變壓器、電氣試驗
一、對繞組直流電阻問題的分析
在進行變電運行過程中變壓器電氣試驗時變壓器繞組的直流電阻測量是重要的問題之一，有著不可忽視的作用。通過這項測試可以更有效的發現變電運行過程中電流回路的運行狀況，如果運行過程中出現繞阻匝間短路、內部焊接質量問題、分接開關問題以及繞組斷股等現象，該測試可及時發現。通常在測試過程中判斷直流電阻是否符合標準的主要依據是變壓器電阻的不平衡參數，如果參數符合標準，則直流電阻合格，如果參數超過相關要求，就要對電路進行進一步檢測。一般來說如果變壓器在1.6MVA以上，則電阻之間的差異應該小于3，且平均值要為2%，線路之間的差異也要小于3[1]。如果變壓器為1.6MVA及其以下，電阻之間的差異要小于3，且平均值不能大于4%。一旦在檢查過程中發現相關數值不能達到標準，就應該立刻進行深入檢查，防止變電運行出現事故，影響供電安全。
二、絕緣電阻、吸收比和極化指數分析
絕緣電阻作為變壓器例行診斷的重要試驗之一，也是常規例行試驗手段。這一測試方式主要是對設備運行一分鐘內的絕緣電阻進行判斷，通過其大小和吸收比來斷定絕緣過程中是否存在缺陷或者是受潮問題，進而分析電路運行問題。
所謂的絕緣電阻具體指的就是在絕緣結構上所通過直流電壓以及在運行過程中所產生的泄露電流的比值。如果在測試過程中發現絕緣電阻較高，那就可以說明電路的絕緣性能相對比較好，可以防止漏電現象。但是如果絕緣電阻出現
下降現象，則說明電流運行過程中存在漏電問題，這就需要對電路設備進行檢查，查看其是否存在老化、受潮等問題。一般情況下周圍環境的溫度會對絕緣電阻值產生一定影響，正常環境下電阻值一般為氣溫為20度的值。
在進行試驗過程中要想保證所得結論符合要求，就要保證變壓器的絕緣電阻滿足以下幾個要求：
2.1要保證所得的絕緣電阻值能夠換算到同一個溫度環境下，在測試中不同溫度會產生不同的電阻值，這就失去了測試的意義，所以必須要將所得結論轉換到同一個溫度中。然后通過比較發現電阻值的變化，一般來說兩次測試，第二次不能低于第一次的70%。
2.2要合理控制變壓器的測量吸收比，一般對于35kV及以上的變壓器，在正常溫度環境下其吸收比要大于1.3，如果在測試過程中吸收比低于這一值時就要進行極化指數測量，要保證其極化指數大于1.5。
2.3如果在測量過程中絕緣電阻大于10000MΩ，就要嚴格控制其吸收比或者是極化指數，要保證吸收比大于1.1或者極化指數大于1.3，這樣才能保證試驗結果的準確性。
三、針對泄漏電流問題的分析
與絕緣電阻測量的基本原理和方法比較相似，在測量泄漏電流時也要查看相關數據的值。但是在進行漏電測試時所需要的電壓更高，在測量時必須要具備較高的靈敏性和準確性。這就對測試能力提出了更高要求，在當前對泄漏電流的測試過程中發現，所采用的測試方式仍然存在很多問題，使得這些測試不能真正發現電力變壓器存在的問題，影響試驗質量。
由于在測試泄漏電流值時需要考慮溫度、絕緣結構等問題，因此針對這一問題在《電力變壓器預試驗規程》中并沒有給出具體的要求。通常來說，如果采用的是220kV的變壓器，那么就要將泄漏電流值控制在50μA以內，一旦泄露電流值介于50μA到80μA之間，就要針對這一問題起到足夠的重視，如果大于80μA，就可以將其判斷為不良狀態，并且采取適當的措施解決這一問題。另外，在測量過程中要合理觀察每年的變化，保證年測量要小于上一年的50%。
四、繞組介損分析
介質損耗角正切值也可以叫做介質損耗因數或簡稱為介損，用tanδ來表示。測量介損是一項靈敏度比較高的試驗項目，通過它可以發現電力設備絕緣整體受潮、劣化變質及小體積被試電力設備貫通和未貫通的局部缺陷等。
通常時候，介損值tanδ會伴隨著溫度的升高而有所增大，現場測量的時候，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。
五、鐵芯的絕緣分析
變壓器在正常的運行條件下，由于變壓器繞組產生的交變磁場會導致寄生電容的產生。變壓器繞組產生的交變磁場受到電磁感應的作用，會在低壓繞組與鐵芯之間、高低壓繞組之間、設備外殼與鐵芯之間都產生寄生電容，使得鐵芯受寄生電容與帶點繞組的共同作用產生電位。通常鐵芯不會進行多點接地。一旦兩點之間的電位差達到能夠擊穿絕緣的閾值，則會產生電火花。經過不斷的積累，就會對變壓器和固體絕緣產生嚴重的影響。
為了防止產生的電位差對變壓器造成影響，可以將設備外殼與鐵芯進行連接，使得外殼與鐵芯呈現等位的狀態。若使用多點接地，則會在不同的接地點產生不同的店電位，引發局部過熱使得絕緣油分解，甚至會出現鐵芯損壞、影響變壓器正常運行的情況發生。
六、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構，這類絕緣結構既經濟又比較實用。然而，當絕緣結構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，這一類的電力設備受潮之后，介損會有所增加。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，極性物質會增加，從而導致介損也會上升。同時，通過電容量的變化也能夠發現電容型設備絕緣的損壞，例如如果有一個或者幾個電容屏發生擊穿短路的時候，電容量就會明顯的上升。
因此，通過介損以及電容量能夠有效地體現出絕緣受潮以及其他一些局部的缺陷，尤其是測量末屏，更加能夠幫助發現缺陷。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。
七、結束語
通過以上六個方面交叉比對分析，能夠對變壓器進行更為全面客觀的運行狀態分析，可發現早期缺陷或老化等問題。也能通過多項數據比對，排除試驗中的干擾，得到更為精準的判斷，有利于電力系統運行的穩定性。隨著我國電力系統的快速發展，線路和電纜監測技術和故障定位技術也在不斷提升，在未來，將變電檢測與線路電纜等工作相結合，共同系統性地進行故障梳理和分析，將更有利于提高電網運行效率。
參考文獻：
[1]鄧月輝.變電運行過程中變壓器電氣試驗信息分析[J].裝備制造，2014（S2）：133-134.
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