变压器作为电力系统中至关重要的设备,其安全稳定运行直接关系到整个电力网络的可靠性。为了确保变压器在运行过程中始终保持
良好的性能状态,定期进行预防性试验是必不可少的环节。本文将依据相关标准,对变压器预试试验的各项内容进行深入剖析,详细
阐述每项试验的具体标准时间及数据要求,旨在为电力行业从业者提供全面、专业的技术参考。
一、绝缘电阻测试
(一)试验目的
绝缘电阻测试主要用于评估变压器绝缘的整体状况,检测绝缘是否受潮、脏污或存在贯穿性缺陷。
(二)试验方法
采用绝缘电阻测试仪,对变压器的绕组对地、绕组间以及不同电压等级绕组的引线间进行绝缘电阻测量。测试时,需按照规定的电压
等级施加直流电压,并记录测量时的温度、湿度等环境条件。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:一般新安装的变压器投运前、大修后以及运行中的变压器每年进行一次绝缘电阻测试。
2、数据要求:绝缘电阻值不应低于出厂值的 70%(相同温度下),或根据经验值判断,如 35kV 及以下电压等级变压器在 20℃
时,绝缘电阻一般不应低于 300MΩ;110kV 及以上电压等级变压器在 20℃时,绝缘电阻一般不应低于 1000MΩ。同时,绝缘电阻
的吸收比(R60s/R15s)应不小于 1.3(对于 110kV 及以上变压器)或极化指数(R10min/R1min)应不小于 1.5(对于 220kV 及
以上变压器),以判断绝缘的受潮情况。
二、介质损耗因数(tanδ)测试
(一)试验目的
介质损耗因数测试能够反映变压器绝缘的损耗特性,检测绝缘内部是否存在局部放电、受潮或老化等问题。
(二)试验方法
使用高压介质损耗测试仪,在规定的试验电压和频率下,测量变压器绕组连同套管的介质损耗因数。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:与绝缘电阻测试周期类似,新安装、大修后以及每年定期进行。
2、数据要求:在 20℃时,对于 35kV 及以下电压等级的油纸绝缘变压器,tanδ 一般不应大于 1.5%;对于 110kV 及以上电压等级
的油纸绝缘变压器,tanδ 一般不应大于 0.8%。当温度变化时,需按照相关温度换算公式进行修正后判断是否合格。例如,当温度升
高时,tanδ 值会相应增大,通常温度每升高 10℃,tanδ 增大约 1.3 倍(不同绝缘材料略有差异)。
三、直流泄漏电流测试
(一)试验目的
通过测量直流泄漏电流,可以进一步检测变压器绝缘的受潮、劣化以及绝缘内部的集中性缺陷。
(二)试验方法
利用直流高压发生器,对变压器绕组施加直流高压,逐渐升高电压并读取相应的泄漏电流值,同时记录试验时的环境温度。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:通常在变压器大修后、必要时或按照一定周期(如 3 - 5 年)进行。
2、数据要求:不同电压等级和容量的变压器有不同的泄漏电流允许值。例如,对于 110kV 变压器,在规定试验电压下,泄漏电流一
般不应超过 50μA;220kV 变压器泄漏电流一般不应超过 100μA。且泄漏电流应与历年数据进行比较,如发现泄漏电流值有显著增
大或不稳定现象,需进一步分析绝缘状况。
四、绕组连同套管的交流耐压试验
(一)试验目的
交流耐压试验是考核变压器绝缘强度最有效和最直接的方法,能够发现变压器绝缘在正常运行电压下难以暴露的局部缺陷。
(二)试验方法
采用交流耐压试验设备,按照规定的试验电压和时间对变压器绕组连同套管进行耐压试验。试验电压应根据变压器的电压等级和绝缘
类型确定,试验过程中需密切观察是否有放电、击穿等异常现象。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:新安装变压器、大修后变压器必须进行交流耐压试验;运行中的变压器一般每 5 - 10 年进行一次(可根据具体情况调
整)。
2、数据要求:试验电压值应符合相关标准,如 110kV 变压器的交流耐压试验电压为 160kV(对于油浸式变压器),试验时间为 1
分钟;220kV 变压器试验电压为 300kV(油浸式),试验时间 1 分钟。试验过程中若出现击穿、闪络或电流突变等情况,则表明变
压器绝缘存在严重缺陷,需进行详细检查和处理。
五、绕组变形测试
(一)试验目的
检测变压器在遭受短路电流冲击、运输过程或其他机械应力作用后,绕组是否发生变形,以预防因绕组变形导致的绝缘损坏和电气故
障。
(二)试验方法
常用的绕组变形测试方法有频率响应分析法和短路阻抗法。频率响应分析法通过比较变压器绕组的频率响应特性与原始或同类正常变
压器的差异来判断绕组变形情况;短路阻抗法是测量变压器短路阻抗值并与原始值对比。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:变压器遭受短路冲击后、大修前后或定期(如 3 - 5 年)进行。
2、数据要求:对于频率响应分析法,一般要求相关系数应不小于 0.95(不同厂家和标准可能略有差异),若系数过低则表明绕组可
能存在变形;对于短路阻抗法,短路阻抗值与原始值相比,偏差不应超过 ±2%(一般要求),超出此范围需进一步分析绕组结构是
否发生变化。
六、油中溶解气体分析(DGA)
(一)试验目的
通过分析变压器油中溶解的各种气体成分和含量,判断变压器内部是否存在局部过热、放电等故障,并确定故障的类型和严重程度。
(二)试验方法
采用气相色谱仪对变压器油样进行分析,检测氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)、乙炔(C₂H₂)、一氧化
碳(CO)、二氧化碳(CO₂)等气体的含量,并计算各种气体的比值。
(三)标准时间及数据
1、试验周期:运行中的变压器一般每 3 个月进行一次油中溶解气体分析(对于重要变压器),或根据运行情况和相关规定确定周
期。
2、数据要求:不同故障类型对应的气体组分和含量有不同的特征。例如,当变压器内部存在局部放电时,氢气和乙炔含量可能会升
高;当有过热故障时,甲烷、乙烯等烃类气体含量会增加。一般情况下,总烃含量正常时应小于 150μL/L,乙炔含量应小于 5μL/L
(对于运行中的变压器)。若发现某种气体含量超标或气体比值异常,则需结合其他试验进一步诊断变压器故障。
变压器预试试验的各项标准是保障变压器安全运行的重要依据。通过严格按照规定的试验周期、采用正确的试验方法并依据准确的数
据要求进行各项试验,可以及时发现变压器存在的潜在问题,采取有效的措施进行维护和修复,从而延长变压器的使用寿命,提高电
力系统的可靠性和稳定性。电力行业从业者应深入理解并熟练掌握这些试验标准,在实际工作中严谨操作,确保变压器预试试验工作
的质量和效果。