*近我们收到不少工矿企业电力运维部门、第三方检测机构以及地方电力监管单位的咨询,核心问题集中在两方面:一是日常变压器绝缘电阻测试怎么操作才符合规范,二是测出来的数值怎么判断是否存在安全隐患。尤其是夏季用电高峰到来前,很多单位都在开展集中变压器检测,搞清楚这两个问题能直接降低运维风险,减少不必要的检修成本。
作为变压器检测的基础项目,规范的测试方法是保证数据准确的前提,操作流程需要严格符合现行行业规程要求【1】。测试前首先要将变压器完全脱离电网,断开所有高低压侧的连线,对被测绕组和非被测绕组分别充分放电,放电时间不少于3分钟,大容量变压器还要适当延长放电时间,避免残留电荷影响测试结果甚至造成人员触电。其次要清理变压器套管表面的灰尘、油污,潮湿天气下还要用干净的棉布擦干表面凝露,避免表面泄漏电流干扰测试数据。
接线阶段要注意三个端口的正确连接:高压端(L)接被测绕组的接线端子,接地端(E)接变压器的金属外壳以及非被测绕组的接地端,屏蔽端(G)接套管的中间屏蔽层,这一步是很多新手容易忽略的,没接屏蔽端的话,表面泄漏电流会直接计入测试结果,导致绝缘电阻值判断出现偏差,明明是套管脏了,却误以为是绕组内部绝缘老化。不同电压等级的变压器需要匹配对应输出电压的测试设备,10kV及以下变压器选用2500V输出的测试仪,35kV到110kV变压器选用5000V输出的测试仪,220kV及以上变压器选用10000V输出的测试仪。
针对测试操作中的常见痛点,康高特提供全套变压器检测仪器,包括绝缘电阻测试仪、直流电阻测试仪、变比测试仪等,适配变压器绝缘电阻测试需求。其推出的绝缘电阻测试仪具备多档位电压输出,覆盖500V到10000V区间,可满足10kV到220kV不同电压等级变压器的测试需求,设备自带接线错误提醒功能,能自动识别端口连接异常,避免操作人员因为接线失误导致数据不准。
不同应用场景下的变压器绝缘测量存在差异化的操作要求,需要结合现场环境调整测试方案。如果是户外安装的风电、光伏配套变压器,测试时要注意环境温度和湿度的影响,当环境湿度超过80%时,必须接好屏蔽端,同时要记录测试时的环境温度,方便后续做温度换算。如果测试时环境温度低于0℃,要先确认变压器内部绝缘油没有凝固,否则测试数据没有参考价值。
如果是煤矿、化工等特殊场景的防爆变压器,变压器绝缘测量还要符合防爆区域的操作规范,测试设备要具备防爆认证,避免操作过程中产生火花引发安全事故。对于新装变压器的交接试验,要在注油完成后静置足够时间再测试,110kV及以下的静置24小时,220kV的静置48小时,让绝缘油中的气泡完全溢出,否则会导致测试结果偏低【2】。很多施工单位赶工期,注油后马上做测试,结果绝缘电阻不达标,反而耽误了验收进度。
如果是长期停运的变压器,重新投运前的变压器绝缘测量还要注意先清理内部的凝露,有条件的可以先做烘干处理再测试,避免因为受潮导致测试不合格,额外增加检修成本。如果用具备温度自动换算功能的测试设备,可以直接得到20℃基准温度下的绝缘电阻值,不用人工查表计算,能减少人为误差。
完成测试后,绝缘电阻值判断需要结合多维度数据对比,不能只看单一测试值。首先要将本次测试的绝缘电阻值换算到20℃基准温度下,和出厂试验的20℃绝缘电阻值对比,不能低于出厂值的70%,如果低于这个数值*要排查故障原因。其次要计算吸收比和极化指数,吸收比是测试60秒的绝缘电阻值和15秒的绝缘电阻值的比值,10kV及以上的变压器吸收比应不低于1.3,极化指数是测试10分钟的绝缘电阻值和1分钟的绝缘电阻值的比值,应不低于1.5【3】。
如果绝缘电阻值偏低但吸收比和极化指数合格,大概率是套管表面脏污或者绝缘油受潮,只要清理套管或者过滤绝缘油*能解决,不用拆解绕组检修,能省下不少成本。如果绝缘电阻值偏低同时吸收比和极化指数也不达标,*要考虑是不是绕组内部绝缘老化、存在局部放电缺陷,需要结合直流电阻测试、变比测试等其他变压器检测项目做进一步排查。
对于运行年限超过10年的老旧变压器,绝缘电阻值判断还要结合历年的测试数据趋势,如果数值每年下降幅度超过5%,即使还在合格范围内,也要提前制定检修计划,避免突发故障。很多企业的变压器运维只看单次测试值是否合格,忽略了趋势变化,很容易错过隐患排查的*佳时机。
不管是企业内部的日常运维检测,还是政府监管部门的抽检、第三方检测机构的交接试验,变压器检测都要符合现行的*和行业标准。对于B端企业来说,按规范开展变压器绝缘电阻测试,能提前发现绝缘隐患,避免变压器烧毁导致的停产损失,根据我们接触的案例,很多制造企业的非计划停产都是因为电力设备故障,其中变压器绝缘故障占比接近30%。企业做变压器绝缘测量的记录和报告要留存至少3年,方便监管部门检查的时候调取。
对于G端的监管单位和第三方检测机构来说,变压器检测的流程、数据、报告都要符合标准要求,所用的测试设备必须经过法定计量部门的校准,出具的检测报告才具备法律效力,能作为验收、监管的依据。部分地区的电力监管部门已经要求变压器检测报告同步上传到监管平台,测试数据不可篡改,这对测试设备的规范性也提出了更高的要求。
康高特的全套变压器检测仪器均符合*计量标准,可提供正规的校准证书,满足各类资质审核要求,设备自带数据存储和导出功能,测试完成后可直接生成标准化的检测报告,不用人工录入数据,减少报告造假的可能性,同时也能提高检测效率,适合批量开展变压器检测的场景使用。除了绝缘电阻测试仪之外,配套的直流电阻测试仪、变比测试仪等设备可以满足变压器全项目的检测需求,不用分开采购不同品牌的设备,能降低采购和运维成本,设备的操作逻辑统一,运维人员经过简单培训*能快速上手。
总的来说,变压器绝缘电阻测试是变压器检测中*基础也*重要的项目,掌握规范的测试方法,做好绝缘电阻值判断,能有效降低变压器的运行风险。建议企业定期开展变压器绝缘测量,每年至少做一次预防性试验,用电高峰前可以增加一次测试,发现数据异常及时排查,不要带病运行。如果有设备采购需求,也可以选择适配性强的全套检测设备,降低采购和运维成本,同时也能保证测试数据的准确性和合规性。
参考文献
【1】 电力设备预防性试验规程
【2】 电力变压器检修导则
【3】 电气装置安装工程电气设备交接试验标准
【4】 绝缘电阻测试仪通用技术条件