关于变压器使用技术的几点看法

1、关于变压器使用技术的几点看法（提纲）1 . 变压器维护体制1.1前人根据当时变压器的制造质量水平和测试技术水平，规定定期检修是符合当时实际情况的、是必要的。我国从上世纪50年代开始到现在，基本上是实行定期检修。在1996年的检修导则才加上“一般”二字，才为状态检修开道。1.2目前是定期检修向状态检修过渡的时期，应该提倡状态检修。状态检修的前提是状态评估。现行的标准如果不更新，状态检修是开展不起来的。现在所谓状态检修，连实行“缓期执行”阻力都很大。经常求助制造厂表态，才得到检修周期延长。1.3变压器的质量提高了，测试技术发达了，检修的必要性小了，检修人员和变压器的数量矛盾更突出了。发展方向应该不

2、再满足于“状态检修”，而应该提倡“保健”，实行少检修、免大修，只需要进行某些“保养”工作。2.变压器的体质2.1变压器构成分功能和保护两大部分。功能部分是铁心和绕组；保护部分又分为预防性保护和抢救性保护。预防性保护是针对电、热、力三种破坏势力，主动进行积极防御；抢救性保护不能预防事故，只是发生事故以后起减少事故损失的作用。2.2变压器的运行应该是效益第一，安全服从效益。安全取决于预防性保护的可靠性，必须把注意力和精力用在改进预防性保护的有效性上。例如，监造的重点应该是防止同类产品发生过的故障，不再在新产品上重复发生。又如，预防性保护不健全的变压器，应该更新或进行改进性大修。2.3抢救性保护的主

3、要任务是保护油箱不损坏。油箱有盛油、封存、散热、基座、运输和干燥6大功能，油箱的健全很重要。发生事故时油箱开裂、进入空气，就会着火。灭火装置是为了灭火，但变压器一旦着火，很难扑灭。保护油箱主要依靠电驱动继电器或气体继电器迅速切断电源。压力释放器的实际效能：对于小电弧放电（例如匝间短路），赶不上启动；对于大电弧放电（例如低压引线三相短路），由于“自关闭效应”（排油后流速增加，压力降低，阀片回缩）限制了排油能力，来不及释放猛增的事故压力，所以仍然保不住油箱崩裂。2.4抢救性保护的配备越冗杂，越麻烦。例如，压力继电器的灵敏度不如气体继电器，但增加了误动跳闸；绕组温度计不能显示绕组的真实温度，而特别容

4、易损坏，经常误发信号。3. 变压器油3.1 变压器油的实质变压器油是由石油提炼而成。按原油中含环烷烃或烷烃的比率，分环烷基油、烷烃基（石蜡基）油。油的品质在于提炼，石蜡基油照样可以生产出优质量的变压器油。变压器油是几千种碳氢化合物的混合物，其中难免有一些杂质，如水分等。关键在于纯净。3.2 油的功能和弊端 油有四大功能：1. 绝缘；2. 冷却；3. 保护；4. 信息。 同时有四大弊端：1. 含水量随温度变化（引起水分在电场高的局部绝缘中积聚）； 2. 与纸摩擦起电（产生油流带电）； 3. 可燃性； 4. 容易变质劣化（特别是tan不稳定）。 3.3 油的特性（1）油的特性指标按标准有10项：1

5、.无可见杂质（颗粒度）；2. ph值（水溶性酸）；3.酸值；4.闪点；5.含水量；6.击穿电压；7.界面张力；8. tan；9.含气量；10.体积电阻。其中除击穿电压与功用直接相关以外，其余主要反映纯净度和劣化程度。（2）油的相容性，不在于牌号，其实质还是纯度问题。混油必须经过试验。置换tan大的油，必须尽量少残留原有的油。腐蚀性硫问题是精炼时脱硫不彻底。（3）油的关键性能是击穿电压和稳定性。超高压油是强调吸气性而牺牲了稳定性，今后不再生产。黏度对冷却的影响其实无关紧要，因为温度高时黏度就小了。（4）不合格油都是可以处理合格的，处理还是报废不是技术问题，而决定于经济效益。3.4油务管理 要象对

6、待血液一样管理油，充分发挥功能，极力遏制弊端。特别是水分在绕组绝缘中局部积聚，是变压器在工作电压下突发绝缘事故的真正原因。为了预防此恶性事故，只能依靠严格控制油中水分和油温的频繁大幅度波动。4.变压器安装4.1变压器安装的真谛变压器出厂时是最佳状态，安装是将变压器恢复到出厂时的状态，是完成变压器制造的最后一道工序，是为安全运行奠定基础。4.2变压器安装质量变压器安装质量可以概括为6个字：纯洁、紧固和密封。运行中不发生渗漏，是对安装的起码要求，但又是安装水平的重要标志。4.3绝缘状态恢复（1）用常温下抽真空的办法，是将绝缘中水分恢复到出厂水平的法宝。取得成功的诀窍是坚持4条： 1.真空系统10p

7、a； 2.真空范围为油到达的所有部分； 3.真空度133pa（实际能达60pa或13pa更好）；4.真空泵连续开动时间，对于安装新变压器，不少于暴露时间，最少不少于24h。（对于检修运行多年的变压器，应该根据出水量控制时间。）（2）真空注油最重要，必须在高真空度下注入纯洁的油；热油循环经常起副作用，可以不进行；静放时加油压检验密封有实质性意义。5.预防性试验5.1预防性试验规程的状况 我国的预防性试验规程的底子是前苏联上世纪50年代的版本。没有重视结合实际，存在问题一是绝对化，将参考值变为限值。例如极化指数在美国分4个等级，在我国成为一道“关卡”。二是扩大化，把交接试验、故障分析与预防性试验混

8、合在一起，包括油试验共计40个项目。其中需要停电进行试验的、与变压器运行可靠性有关的项目如下： 1.绕组直流电阻； 2绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数； 3.绕组tg； 4.铁心绝缘电阻； 5.绕组泄漏电流； 6.局部放电测量；5.2停电试验项目的实际效果分析 1.dga对发现接头或触头的接触不良比绕组直流电阻更灵敏、更及时； 2.同时检测油箱和储油柜中油的含水量，对发现运行变压器绕组绝缘受潮，比测量绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数、tg泄漏电流更有效； 3.测量铁心绝缘电阻只能发现铁心的固定多点接地，测量铁心的接地电流，不但可以发现铁心的固定多点接地，而且可以发现铁心的间歇性多点接地。 4对于

9、运行变压器发生的局部放电，不是需要评定放电水平，而是需要知道放电的性质、部位和危害性，必须依靠在线检测。停电按标准进行试验，一是可能发现不了放电，例如驱流放电；二是可能扩大事故，例如夹层放电。5.3预防性试验的前景 为了停电试验增加了变压器的切、合次数，不但增加了无谓的工作量，而且对保持变压器的机械稳定也不利。应该坚决进行如下的改进： 1.交接试验、故障分析与预防性试验分别规定试验项目和试验方法； 2.在线检测代替停电进行的预防性试验； 3.充分重视传统的、非电气的在线检测对安全运行的意义和作用。6.故障分析6.1故障类型变压器故障的根本原因是电、热、力三大破坏势力超过变压器的自身抗御能力。变

10、压器故障比人病简单得多，可以归纳为过热故障、放电故障和形变故障三大类。当前呼声很高的“直流偏磁”、“油流带电”以及vfto（频率非常高的瞬变过电压）等等，并无致命性的危害，也没有超出这三大类故障的范畴。6.2过热故障（1）过热故障的原因是发热与散热失衡。可分整体过热和局部过热。整体过热一般是由于冷却效率下降，例如冷却系统未能正常运行（例如阀门没有打开，没有及时清扫），或冷却器老化。局部过主要是由于局部的电能损耗（ir）超过该处的正常散热能力。（2）大型电力变压器容易发生局部过热，dga时发现局部过热又特别灵敏，所以局部过热故障最频繁。（3）局部过热故障的分析，应该从i和r两方面找原因。1.工作

11、电流下的局部过热是r失控。例如接头接触电阻过大或分接开关的接触不良。（特别是发电机变压器的低压绕组出线和无励磁分接开关）。2.环流和涡流的过热分两种情况，一是应该控制的电流没有可靠阻隔：例如铁心多点接地、穿缆碰铜管、拉板没有开贯通的隔磁槽等；二是对于无法控制电流没有保证疏通：例如，最频繁也是最典型的是铁心框架接合点局部过热，是因为接合点的接触电阻太大，不能满足通过环流的需要。6.3放电故障（1）放电分贯穿性放电和局部放电。没有局部放电，也就不可能发生贯穿性放电；局部放电不都发展成贯穿性放电。杜绝绝缘事故的根本办法，是消除危害纸绝缘的局部放电。（2）局部放电有5类型种类型：1.气隙放电；2.悬浮

12、导体放电；3.尖端放电（尖端包括地电位尖端和潜在尖端，油流带电属于潜在尖端放电）；4.夹层放电（最具危害性的放电）；5.驱流放电（电流型放电）。（3）对绝缘安全威胁最大的是夹层放电，其次是潜在尖端发电。发现放电要分别对待，不要“见放电、就停电”。 6.4 形变故障（1）形变故障类型形变包括变形和位移。例如绕组变形、铁心变形、油箱变形、磁致伸缩（直流偏磁是过励磁引起异常噪声）以及油流涌动等等。（2）形变故障原因变压器可能受到各种机械力作用，例如运输冲撞力、地震力，出口短路电动力、温度应力（低压出线较劲、低压套管崩裂）、油流涌动力（重瓦斯误动）等。作用力超过承受能力（包括紧固件松动），就发生形变故

13、障。（3）由于绕组使用的铜导线是塑性材料，变形有积累效应。绕组变形故障是当前最需要认真对付的问题。7.变压器的状态评估7.1变压器的状态分类必须有明确的界线。变压器的性能变化，也是由量变到质变。在量变阶段是正常的，发生质的变化才是不正常。以质变为界线，分为正常状态和不正常状态。便于评估，也才实用。7.2正常状态的判据可以简化为4条： 1. dga表明没有过热性和放电性特征气体； 2.油中含水量保持小于10ppm（高油温时油箱和储油柜同时取油样）； 3.没有发生过出口短路，或短路电流大于3倍额定电流后，经检测绕组没有发生变形； 4.没有渗漏。特别是没有“气气”渗漏。7.3不正常状态的诊断与检修1

14、.不正常状态的诊断，应该采用分析验证判断的程序。分析应该理论联系实际，验证试验应该有针对性，判断的结论应该明确。2.状态检修包括三种方式，一是消除缺陷，达到恢复正常状态；二是改进性检修，运用新技术提高产品素质；三是更新产品，这是有战略意义的状态检修。8变压器的运行温度8.1变压器寿命（1）变压器寿命分可使用寿命和实际使用寿命。变压器可使用寿命是温度函数的理论，只是上世纪30年代一些学者的看法。其片面性早有定论。（2）油纸绝缘中油分子和纤维素都是高分子碳氢化合物。高分子裂解分水解、氧化和热解。热解温度在1500c以上，实际变压器运行中极少出现1500c。油纸绝缘的老化变质，主要是由于水解和氧化。温度仅对水解和氧化起某些催化作用。温度、水分和氧气全在于控制，所以变压器的可使用寿命取决于维修保养。（3）“6k法则”是在绕组温度达到800c1400c时，用以指导控制负载，并不能依此来推算变压器的可使用寿命（4）变压器的实际使用寿命取决于多种因