湖北中試高測電氣控股有限公司為您解答：電氣預(yù)防性試驗會遇到哪些問題及如何改進
近年來，通過對十幾個發(fā)供電企業(yè)進行安全性評價，我們發(fā)現(xiàn)在電氣預(yù)防性試驗治理中存在一些問題，有的還帶有一定的普遍性。現(xiàn)將其歸納總結(jié)出來，并提出改進建議，與大家共同探討。
一、變壓器(包括電抗器)和油浸互感器變壓器油中總烴、氫和乙炔超標問題
由于變壓器油只有在局部放電(溫度可達3000以上)或局部過熱(溫度可達1000以上)時才能分解出氫、乙炔和其它碳氫化合物。所以通過定期預(yù)防性試驗發(fā)現(xiàn)總烴、氫或乙炔超標，或未超標但有上升趨勢時，說明設(shè)備內(nèi)部可能已出現(xiàn)局部放電或過熱故障了，應(yīng)給予足夠的注重。從安全性評價中可看出，一般單位對這項試驗都能按原部頒《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》(以下簡稱“預(yù)試規(guī)程”)執(zhí)行，但對測試數(shù)值的分析和處理往往注重不夠，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：
(1)認為測試數(shù)值不超標就平安無事。
如有的單位在定期試驗時忽然出現(xiàn)乙炔，但不超過標準5ppm，就認為沒有問題，讓設(shè)備繼續(xù)運行，實際上乙炔的出現(xiàn)即說明設(shè)備內(nèi)部可能出現(xiàn)局部放電或局部高溫過熱。如某廠一臺互感器在預(yù)試中出現(xiàn)乙炔，在安排吊芯檢查前一天發(fā)生爆炸；某廠一臺互感器出現(xiàn)微量乙炔，通過及時吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)了局部放電點。
(2)110kv及以上電壓等級電流互感器氫氣超標比較普遍。
在安全性評價中，有的*氫氣超標的電流互感器多達幾十臺，甚至上百臺，大都未采取措施及時處理。部分單位對氫氣超標問題有不同看法。如某省電力試驗研究所規(guī)定，若其它各項試驗合格，僅單一的氫氣超標可當成一級絕緣使用。但在國外制造廠中有的卻把產(chǎn)生氫氣作為把握和控制設(shè)備內(nèi)部故障的指標。
電氣預(yù)防性試驗會遇到哪些問題及如何改進因為變壓器油中的溶解氣體色譜分析是目前把握和控制變壓器類設(shè)備內(nèi)部故障的一項非常重要的技術(shù)措施，既是定期試驗，又是檢查性試驗。為此建議，在試驗中若發(fā)現(xiàn)總烴、氫、乙炔超標，或雖未超標但有不斷增加的趨勢時，應(yīng)給予足夠的重視。一般可采取以下措施：
(1)用“三比值”法分析故障類型；
(2)對已超標或雖未超標但情況比較嚴重的設(shè)備如產(chǎn)氣速率較快等，應(yīng)創(chuàng)造條件進行吊芯檢查和對變壓器油進行脫氣處理。經(jīng)上述處理后的設(shè)備還應(yīng)縮短試驗周期，加強跟蹤、試驗、分析，直到氣體不再產(chǎn)生或產(chǎn)氣平穩(wěn)不再增加為止；
(3)電流互感器如產(chǎn)生氫氣，若確認是因變壓器油質(zhì)量不合格，應(yīng)及時更換，更換后仍應(yīng)繼續(xù)跟蹤試驗分析。若產(chǎn)氫的原因無法確定，應(yīng)在跟蹤試驗分析的基礎(chǔ)上進行脫氣處理，然后再繼續(xù)跟蹤試驗分析。情況嚴重的應(yīng)創(chuàng)造條件吊芯檢查。
二、變壓器繞組、套管和互感器tgδ試驗問題
因變壓器繞組、套管和互感器中使用了大量的絕緣紙，當絕緣紙的含水量超過其固有值時，設(shè)備會出現(xiàn)受潮現(xiàn)象。測量tgδ的目的就是對絕緣受潮作出準確的判定。預(yù)試規(guī)程中除了根據(jù)不同的設(shè)備規(guī)定了不同的tgδ答應(yīng)值外，還規(guī)定了應(yīng)將試驗測得的tgδ與出廠值、歷年值或上一次試驗值進行比較，要求變壓器繞組的增量限值一般不大于30；而對油紙電容型套管和電流互感器的增量限值雖未作具體要求，但在說明中規(guī)定“有明顯增長或接近答應(yīng)限值時進行綜合分析tgδ與溫度電壓的關(guān)系。當tgδ隨溫度增加明顯增大，或試驗電壓由10kv升到um/3，tgδ增量超過±0.3時，不應(yīng)繼續(xù)運行”，對電磁式電壓互感器只規(guī)定tgδ不應(yīng)大于表中的限值；對電容式電壓互感器規(guī)定tgδ與初始值相比不應(yīng)有顯著變化。
在安全性評價中，各單位對tgδ試驗和預(yù)試規(guī)程中規(guī)定的限值都很重視，但對將試驗值與出廠值或歷年值或上一次試驗值對比則普遍注重不夠。如某*對數(shù)十臺主變壓器和上百臺互感器都按規(guī)定進行了定期試驗，記錄了大量數(shù)據(jù)，但沒有一個按規(guī)定作對比，就下結(jié)論為合格。由于不進行對比，可能會有絕緣受潮未及時發(fā)現(xiàn)和處理的重大隱患。如某發(fā)電廠在一臺110kv主變壓器試驗中tgδ雖然偏大，但未超過限值，就下結(jié)論為合格，在繼續(xù)運行中套管發(fā)生爆炸，造成變壓器嚴重損壞重大事故。由于電容型套管和油紙電容型電流互感器的主絕緣是由若干串聯(lián)的電容鏈構(gòu)成，外部充有絕緣油，當設(shè)備由于密封不良等原因受潮時，水份往往通過外層絕緣逐步浸入電容芯，因此在受潮初期測量末屏對地的絕緣電阻和tgδ更為靈敏，同時還可以通過比較主絕緣(導桿對末屏)和外層絕緣(末屏對地)的絕緣電阻和tgδ來判定絕緣受潮程度。所以在預(yù)試規(guī)程中規(guī)定對電容型套管和油紙電容型電流互感器在定期預(yù)防性試驗時，應(yīng)測量末屏對地絕緣電阻值，若小于1000m時，應(yīng)測量末屏對地tgδ不得大于2。此外預(yù)試規(guī)程中還規(guī)定應(yīng)測量主絕緣的電容量與初始值或出廠值差別，若超出±5范圍時應(yīng)查明原因。對這幾項規(guī)定有的單位均未執(zhí)行，有的單位僅做了絕緣電阻測定，但對低于1000m的設(shè)備沒有進行tgδ檢測，就下結(jié)論為合格，有可能留下事故隱患。
根據(jù)上述問題，提出以下建議：
(1)原部頒《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》是總結(jié)電力部門技術(shù)監(jiān)督工作40多年經(jīng)驗和教訓，吸取近年來國內(nèi)外新出現(xiàn)的試驗項目和診斷技術(shù)編寫而成的，是法規(guī)性文件，對其中規(guī)定的試驗項目、標準和要求，應(yīng)認真執(zhí)行，不得隨意刪減或?qū)藴式档汀?br>(2)為了便于將試驗數(shù)值與初始值、出廠值、歷年值進行對比和審查，可在現(xiàn)行的試驗數(shù)據(jù)表格中，加入規(guī)定限值和初始值或出廠值，歷年值和對比值三欄。試驗人員在試驗前先從試驗檔案中查出初始值或出廠值、歷年值，以便試驗后立即在現(xiàn)場進行對比分析，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(3)tgδ試驗的準確性除了直接受試驗人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗影響外，還與采用的儀器有關(guān)。一般tgδ試驗可以采用西令電橋，m型試驗器或其它儀器，但每種儀器由于精密度和抗*力不一致，測量誤差不同，因此測出的數(shù)值都不相同，為了便于對比，建議將試驗人員和使用的儀器固定下來。
(4)tgδ試驗由于精密度較高，易受儀器和外界因素的干擾，大誤差有可能接近0.3，所以當試驗數(shù)值很小，如在0.3以下時，通過對比變化稍大于30，一般可不算有明顯變化。
三、有載調(diào)壓裝置的試驗問題
在安全性評價中，發(fā)現(xiàn)許多單位對有載調(diào)壓裝置的試驗普遍重視不夠。按預(yù)試規(guī)程規(guī)定，對這個裝置應(yīng)進行的試驗項目共有6個大項和5個小項。在部頒《電力變壓器檢修導則》和《有載分接開關(guān)運行維護導則》中，對檢查、試驗的規(guī)定和要求更為詳盡和具體。共分為5個大項25個小項。如其中規(guī)定在檢修時要用直流示波器測量觸頭的切換時間，弧觸頭的橋接時間和三相同期誤差(限值標準分別為30～50ms，3～5ms，3ms)，測量過渡電阻值誤差不大于10，測量各對觸頭接觸電阻應(yīng)小于500μ等。此外，對運行中的有載分接開關(guān)還增加了不少規(guī)定，如：對開關(guān)室內(nèi)的絕緣油，每6個月至1年或分接變換2000～4000次至少采樣試驗一次；擊穿電壓低于25kv時，應(yīng)開蓋清洗換油或濾油一次。新投產(chǎn)設(shè)備1～2年或分接變換5000次應(yīng)吊芯檢查一次；每年結(jié)合小修，操作3個循環(huán)分接變換等。在安全性評價中我們查閱了有關(guān)單位的檢修維護記錄、運行記錄和大修報告，僅有一個單位有比較具體的記錄，但檢查試驗項目還是不夠完整。針對上述問題，提出如下建議：
(1)對變壓器的有載分接開關(guān)的檢查和試驗應(yīng)按部頒《有載分接開關(guān)運行維護導則》和《電力變壓器檢修導則》中的有關(guān)規(guī)定認真執(zhí)行。
(2)建議國家電力公司下屬有關(guān)單位按上述兩個部頒導則要求修改和補充預(yù)試規(guī)程中的有關(guān)檢查試驗項目。
四、變壓器繞組變形試驗問題
電力變壓器在運行中發(fā)生低壓側(cè)出口短路或近區(qū)短路事故時，沖擊電流很大(可能超過10倍額定電流)，對變壓器有較強的破壞力，尤其是國產(chǎn)變壓器承受這種沖擊的能力較弱， 往往造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)，非凡是繞組嚴重變形。如某*一臺220kv150mva主變壓器在低壓側(cè)出口短路后，做了各種絕緣試驗和對變壓器油進行了色譜分析均良好，但在做繞組變形試驗時， 內(nèi)部繞組呈現(xiàn)嚴重變形，經(jīng)吊罩檢查，打開圍屏后發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)繞組已亂成一團，及時進行了處理，避免了一起變壓器損壞的重大事故。由于預(yù)試規(guī)程中沒有繞組變形試驗的規(guī)定，致使一般單位對此項試驗重視不夠。我們還發(fā)現(xiàn)有的單位由于配電裝置(包括線路)可靠性較差，有的變電站在一年中連續(xù)發(fā)生過100多次速斷過流保護跳閘事故，有的事故發(fā)生在變壓器出口，但未引起足夠的重視。一般認為事故后只要強送電成功就平安無事了。根據(jù)上述的經(jīng)驗，在變壓器出口或近區(qū)短路事故后，不進行繞組變形試驗很可能會留下十分嚴重的隱患。為此建議：
(1)在主變壓器發(fā)生出口或近區(qū)短路事故后，除了進行各種絕緣試驗和色譜分析外，還應(yīng)及時進行繞組變形試驗；
(2)建議國家電力公司電科院等有關(guān)部門在預(yù)試規(guī)程中補充變壓器繞組變形試驗的項目和要求；
(3)據(jù)了解，目前一般發(fā)供電企業(yè)大都沒有測試繞組變形試驗的儀器，只能請外單位協(xié)助進行，且每次試驗費用較大。若*自己擁有較多的變壓器(如50臺以上)，建議購置一臺試驗儀器，對故障后的變壓器都進行試驗，作為歷史檔案保存，便于日后對比，這對加強設(shè)備治理，防止重大設(shè)備事故發(fā)生，將起到積極的作用。
五、量直流1ma電壓(u1ma)及0.75u1ma以下的泄漏電流和運行電壓下的有功交流泄漏電流。對這幾項技術(shù)性要求較高的試驗，不少單位雖然做了，但不夠完整，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)有些主要項目，如金屬氧化物避雷器在試驗中只測定了運行電壓下的全電流，未測定阻性電流功率損耗，因而無法與初始值進行比較。預(yù)試規(guī)程規(guī)定，當阻性電流增加1倍時，應(yīng)停電檢查。
(2)測試數(shù)據(jù)未按預(yù)試規(guī)程進行對比分析，如閥式避雷器的電導電流，金屬氧化物避雷器的u1ma下的泄漏電流值阻性電流損耗，雖然都測量了，但未按規(guī)定與初始值比較，就下結(jié)論為合格。
(3)按預(yù)試規(guī)程要求，新投運的110kv及以上的金屬氧化物避雷器，投運3個月后應(yīng)測量一次交流泄漏電流，以后每半年測量一次，運行一年后，每年雷雨季節(jié)前測量一次，有的單位并未按規(guī)定執(zhí)行。
針對上述問題，為防止避雷器爆炸事故發(fā)生，建議嚴格執(zhí)行預(yù)試規(guī)程的規(guī)定，一項不漏，逐項測試，并與初始值對比后再下結(jié)論。
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文章原創(chuàng)，作者：中試控股，專業(yè)電測產(chǎn)品解決方案提供商