变压器局放检测案例：一起35kV主变绝缘故障的发现过程

很多工业企业电站运维人员碰到35kV主变出现异音、油温异常的情况时，首先会疑惑是不是已经出现绝缘故障，变压器局放检测能不能在故障扩大前精准定位问题；而负责电网运维监管的机构人员，则更关心变压器局放检测的操作是否符合规范、检测结果能否作为运维合规的有效凭证。本文结合真实发生的局放检测案例，对上述问题逐一解答，同时梳理35kV主变绝缘劣化的排查逻辑，为不同主体的运维管理工作提供参考。

一、项目背景

本次局放检测案例的检测对象为南方某地级市装备制造产业园配套110kV变电站内的2号35kV主变，该35kV主变额定容量为20MVA，投运时间为2017年，主要承担园区内12家制造企业的生产供电任务。2023年9月园区运维团队开展季度巡检时，发现该35kV主变高压侧箱体位置存在轻微的间歇性放电异音，上层油温较2022年同期同负荷工况下高出3.2℃，油位无明显异常。由于该35kV主变承担的负荷中包含对供电连续性要求极高的精密加工产线，一旦发生绝缘故障导致非计划停电，将给园区企业带来高额的停产损失。运维团队当即决定暂停该35kV主变的过负荷运行安排，同时委托具备相应资质的第三方检测机构开展变压器局放检测，排查是否存在早期绝缘故障。

二、变压器局放检测实施流程

本次变压器局放检测严格按照现行电力行业标准要求开展，采用特高频检测、超声波检测与油中溶解气体分析联合检测的方案，避免单一检测方法的误判风险【1】。检测前工作人员首先排查了现场的电磁干扰源，关闭了站内在运行的移动通信干扰器、高压试验设备等干扰源，同时记录了该35kV主变的实时负荷、油温、运行电压等基础参数，确保变压器局放检测数据的可追溯性。

变压器局放检测的特高频检测环节，工作人员在35kV主变的高压套管、低压套管、箱体焊缝、冷却器接口、中性点引出线等12个位置依次布置特高频传感器，检测频段设置为300MHz-1500MHz，增益调整为40dB，每个位置的检测时长不少于2分钟。检测过程中发现，在高压侧B相套管对应的箱体位置，检测到明显的周期性放电信号，信号周期与35kV主变的运行电压周期一致，等效放电量*高达到1210pC，远高于规程规定的500pC注意值。

变压器局放检测的超声波检测环节印证了特高频检测的结果，在同一位置布置超声波传感器，检测频段设置为10kHz-200kHz，检测到峰值为23.7mV的连续振动信号，信号的相位分布与特高频检测到的放电信号完全匹配，排除了外部机械振动干扰的可能。

为进一步确认绝缘故障的发展程度，工作人员同时提取了该35kV主变的油样开展油中溶解气体分析，检测结果显示油中乙炔含量为4.2μL/L，超过GB/T 7252规定的2μL/L注意值，总烃含量达到146μL/L，也处于异常区间，说明该35kV主变内部已经存在持续性的放电现象【2】。在变压器局放检测全部完成后，检测团队初步判定该35kV主变存在内部绝缘故障，需要停电吊芯复核。

三、绝缘故障判定与绝缘劣化溯源

结合三项变压器局放检测的结果，检测团队判定该35kV主变高压侧B相绕组附近存在明确的绝缘故障，故障类型为固体绝缘局部放电，建议尽快停电开展吊芯检查。

园区运维团队在安排好负荷转移后，对该35kV主变进行停电吊芯，检查结果与变压器局放检测结论完全一致：高压侧B相绕组第3-4匝位置的绝缘纸存在直径约1.2cm的局部碳化区域，附近的绝缘垫块表面也有明显的放电灼烧痕迹，绕组表面附着有少量金属粉尘，未发现绕组变形、油道堵塞等其他问题。

后续的绝缘劣化溯源分析显示，该35kV主变近2年园区用电高峰期长期处于110%-120%的过负荷运行状态，绕组运行温度长期超过90℃，导致绝缘纸出现热老化，机械强度与绝缘性能下降；同时由于变压器密封垫存在轻微老化，少量外界金属粉尘进入箱体内部附着在绕组表面，形成了局部电场集中点，*终诱发放电，导致绝缘劣化进一步加速，形成了当前的绝缘故障。如果未及时通过变压器局放检测发现该问题，继续运行1-2个月极有可能出现绕组匝间击穿，导致该35kV主变彻底损毁【3】。

本次局放检测案例也验证了变压器局放检测与绝缘劣化程度的对应关系：当35kV主变内部绝缘劣化处于早期阶段时，油中溶解气体特征指标会首先出现异常，随着绝缘劣化程度加深，会逐步产生可检测到的特高频、超声波放电信号，通过定期开展变压器局放检测，完全可以在绝缘劣化发展为严重绝缘故障前发现隐患。

四、局放检测案例的价值参考

本次局放检测案例对于B端企业用户和G端监管运维机构都有明确的参考价值。

对于工业企业、园区运维等B端用户而言，首先明确了变压器局放检测在35kV主变早期绝缘故障排查中的实用性：本次变压器局放检测在35kV主变仅出现轻微异音、油温小幅升高的阶段*精准定位了绝缘故障，避免了后续非计划停电导致的损失。经园区测算，本次绝缘故障如果发展为绕组击穿，35kV主变的维修更换成本超过30万元，同时园区企业停产的单日损失超过15万元，而本次变压器局放检测的总成本仅为6800元，投入产出比十分可观。其次也解答了B端用户关心的成本与性能问题：常规的35kV主变变压器局放检测成本仅为同等容量主变大修成本的1%-2%，检测精度能够满足早期绝缘故障的排查需求，适合纳入常规运维流程。

对于电网监管、电力运维管理等G端用户而言，本次局放检测案例也印证了变压器局放检测纳入35kV主变预防性试验的必要性。本次变压器局放检测的全部流程符合《电力设备预防性试验规程》的要求，出具的检测报告可以作为运维合规的有效凭证，符合电力安全监管的相关要求【4】。同时本次局放检测案例也为区域35kV主变运维管理优化提供了参考：对于投运时间超过5年、长期过负荷运行的35kV主变，可适当提高变压器局放检测的频率，及时排查绝缘劣化问题，降低区域电网的整体故障发生率。

本次绝缘故障处理完成后，运维团队更换了该35kV主变故障段的绕组与绝缘垫块，清理了箱体内部的杂质，更换了老化的密封垫，重新注油后投运，再次开展变压器局放检测未发现异常放电信号，截至2024年6月该35kV主变运行状态稳定。

五、35kV主变绝缘故障排查的注意事项

结合本次局放检测案例的经验，在开展35kV主变运维与绝缘故障排查时，需要注意以下几个要点：

第一要合理设置变压器局放检测的频率，正常运行的35kV主变每年至少开展一次变压器局放检测，对于长期过负荷运行、处于重污秽区域、投运时间超过10年的35kV主变，建议将检测频率提升至每半年一次，及时发现早期绝缘劣化问题。

第二要采用多方法联合的检测方案，不要仅依靠单一的检测方法排查绝缘故障，特高频检测适合定位放电位置、超声波检测适合区分放电与机械干扰、油中溶解气体分析适合判断放电的严重程度，三者联合使用可以大幅降低误判、漏判的概率，类似本次局放检测案例的多方法联合方案，检测准确率可提升至95%以上。

第三要重视检测人员的资质与检测流程的规范性，G端用户在验收检测报告时要确认检测机构具备相应的检测资质，检测流程符合现行标准的要求，确保检测结果的*性与合规性；B端用户选择检测服务时不要仅以价格为判断标准，避免因检测不规范遗漏绝缘故障导致更大损失。

第四要建立跟踪排查机制，一旦通过变压器局放检测发现35kV主变存在异常放电信号，要缩短检测周期跟踪信号变化，不要抱有侥幸心理继续带病运行，避免绝缘劣化快速发展引发严重事故。

参考文献

【1】 DL/T 1982-2019 变压器特高频局部放电检测技术导则

【2】 GB/T 7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则

【3】 电力变压器绝缘劣化评估技术规程

【4】 DL/T 596-2021 电力设备预防性试验规程