变压器定检

变压器定检

配电变压器是一种静止的电气设备，在输电、配电系统中起到了改变电压和传输功率的作用。因此，作为维修电工应对变压器进行维护和定期检查，以便发现故障，及时处理。

一、变压器维护检查的内容如下：

1．检查运行中的变压器声响是否正常 变压器运行中声响是均匀而轻微的“嗡嗡”声，这是在交变磁通作用下，铁芯和线圈振动造成的，若变压器内有各种缺陷或故障，会引起异常声响，其声响如下：

（1）声音增大并比正常时沉重，这是变压器负荷电流大，过负荷的情况。

（2）声音中杂有尖锐声，声调变高，这是电源电压过高、铁芯过饱和的情况。

（3）声音增大并有明显杂音，这是铁芯未夹紧，片间有振动的情况。

2．检查变压器的油位及油的颜色是否正常，是否有渗漏油现象 油位应在油表刻度的1／4～3／4以内。油面过低，应检查是否漏油，若漏油应停电修理。若不漏油，则应加油至规定油面。加油时，应注意油表刻度上标出的温度值，根据当时的气温，把油加至适当油位。对油质的检查，通过观察油的颜色来进行。新油浅黄色，运行一段时间后变为浅红色。发生老化、氧化较严重的油为暗红色。经短路、绝缘击穿的油中含有碳质，油色发黑。

3．检查变压器运行温度是否超过规定 变压器运行中温度升高主要由本身发热造成的，一般说，变压器负载越重，线圈中流过的工作电流越大，发热量越大，运行温度越高。其

温度越高，使绝缘老化加剧，寿命减少。据规定，变压器正常运行时，油箱内上层油温不超过85~95℃，若油温过高，可能变压器内发热加剧，也可能变压器散热不良，需迅速退出运行，查明原因，进行修理。

4．检查高低压套管是否清洁，有无裂纹，碰伤和放电痕迹 表面清洁是套管保持绝缘强度的先决条件，当套管表面积有尘埃，遇到阴雨天或雾天，尘埃便会沾上水分，形成泄漏电流的通路。因此，对套管上的尘埃，应定期予以清除。套管由于碰撞或放电等原因产生裂纹伤痕，也会使它的绝缘强度下降，造成放电。故发现套管有裂纹或碰伤应及时更换。

5．检查变压器外接的高、低压熔丝是否完好

（1）变压器低压熔丝熔断。这是因为低压过流造成的。过流的原因可能是低压线路发生短路故障；变压器过负荷；用电设备绝缘损坏，发生短路故障；熔丝选择的截面过小或熔丝安装不当。

（2）变压器高压熔断器熔断。原因有变压器本身绝缘击穿，发生短路；高压熔断器熔丝截面选择不当或安装不当；低压网络有短路，但低压熔丝未熔断。 发现熔丝熔断，应首先判明故障，再更换熔丝，更换时应遵照安全规程进行。

二、配电变压器常见故障处理

变压器运行中的故障，分为线圈故障、铁芯故障及套管、分接开关等故障。

1．绕组匝间短路 故障现象：变压器异常发热；油温升高；油枕盖有黑烟；气体继电器动作。 产生原因：变压器进水，水浸入绕组；绕制时，导线及焊接处的毛刺使匝间绝缘

破坏；油道内掉入杂物；变压器运行年久或长期过载造成绝缘老化，应重绕线圈进行修理。

2．绕组线圈断线 故障现象：断线处有电弧，使变压器内有放电声；断线的相没有电流。 产生原因：导线焊接不良；匝间、层间、相间短路造成断线；搬运时强烈震动，或安装套管时使引线扭曲断线。 排除方法：采用吊芯处理，若因短路造成，应重绕线圈，若引线断线则重新接线，

3．铁芯片有不正常响声 故障现象：有各种不同于正常“嗡嗡”声的异常响声。 产生原因：铁芯叠片错误；铁片间有杂物；铁芯紧固件松动；铁片厚度不均匀。 排除方法：夹紧或进行重新叠片，消除发响的声音。

4．变压器油质变坏 故障现象：变压器油色变暗。 产生原因：变压器故障引起放电，造成油分解；变压器油长期受热氧化严重，油质恶化。 排除方法：应定期试验、检查，进行过滤或换油。

5．套管间放电 故障现象：高压熔丝熔断。 产生原因：套管间有杂物；套管间有小动物。 排除方法：更换套管。

6．分接开关触头表面熔化与灼伤 故障现象：油温升高；高压熔丝熔断。 产生原因：开关配合装配不当，造成接触不良。 排除方法：定期在停电后将分接开关转动几周，使其接触良好。

三、试验

变压器试验项目可分为绝缘试验和特性试验两类。

(1)绝缘试验有：绝缘电阻和吸收比试验、测量介质损耗因数、泄漏电流试验、变压器油试验及工频耐压和感应耐压试验，对220kV及以上变压器应做局部放电试验。330kV及以上变压器应做全波及操作波冲击试验。测低压相电阻，高压线电阻。相电阻不超过4%，线电阻不超过2%。

(2)特性试验有：变比、接线组别、直流电阻、空载、短路、温升及突然短路试验。

四、摇表使用方法

摇表又称兆欧表，其用途是测试线路或电气设备的绝缘状况。使用方法及注意事项如下：

1、首先选用与被测元件电压等级相适应的摇表，对于５００V及以下的线路或电气设备，应使用５００V或１０００V的摇表。对于５００V以上的线路或电气设备，应使用１０００V或２５００V的摇表。

2、用摇表测试高压设备的绝缘时，应由两人进行。

3、测量前必须将被测线路或电气设备的电源全部断开，即不允许带电测绝缘电阻。并且要查明线路或电气设备上无人工作后方可进行。

4、摇表使用的表线必须是绝缘线，且不宜采用双股绞合绝缘线，其表线的端部应有绝缘护套；摇表的线路端子“L”应接设备的被测相，接地端子“E”应接设备外壳及设备的非被测相，屏蔽端子“G”应接到保护环或电缆绝缘护层上，以减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的误差。

5、测量前应对摇表进行开路校检。摇表“L”端与“E”端空载时摇动摇表，其指针应指向“∞”；摇表“L”端与“E”端短接时，摇动摇表其指针应指向“０”。说明摇表功能良好，可以使用。

6、测试前必须将被试线路或电气设备接地放电。测试线路时，必须取得对方允许后方可进行。

7、测量时，摇动摇表手柄的速度要均匀１２０r／min为宜；保持稳定转速１min后，取读数，以便躲开吸收电流的影响。

8、测试过程中两手不得同时接触两根线。

9、测试完毕应先拆线，后停止摇动摇表。以防止电气设备向摇表反充电导致摇表损坏。

10、测试完毕后，应该对被测试电路发电，以防止电击伤人。

11、 雷电时，严禁测试线路绝缘。

绝缘电阻：加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。

吸收比：在同一次试验中，60s时的绝缘电阻值与15s时的绝缘电阻值之比。

绝缘油介质损耗测试过程中存在的问题

绝缘油是高压电气设备绝缘中的重要组成部分，绝缘油品质的好坏直接关系到充油设

备和电力网的安全。因此绝缘油介质损耗因数作为检测绝缘油好坏的一种有效手段，其测量结果的准确性和可靠性就直接关系到电力系统的安全经济运行。在绝缘油介质损耗测试过程中通常存在以下几个方面的问题。

2．1单次测量

根据GB5654－85标准规定对同一个油样至少要进行两次试验，而单次试验的测量结果不能作为该油样的介质损耗因数值，这有可能造成误判断。某火电厂电除尘变新油介质损耗因数测试结果如表1所示。

该油样的介质损耗因数角正切值tgδ应为0．0039，测试结果合格；如果只做单次测试，则该油样的介质损耗因数角正切值tgδ为0．0109，测试结果不合格。同时可以从每次的测试值看出，绝缘油介质损耗因数测试具有很大的分散性。

2．2油样在电极杯内的加热时间太长

按GB5654－85标准规定，要先将试样和空杯放入比试验的温度高5～10℃的试验箱或烘箱里预热，然后将预热过试样注入预热过的电极杯中，如果不进行预热工作，难以达到标准规定的试样注入电极杯后经15 min达到试验温度90℃的要求。这样，测得结果就不是该油样真实的介质损耗因数值。

2．3操作不当

由于介质损耗因数与绝对温度的倒数成指数关系变化，因此需要在相当精确的温度条件下测量。工作人员为了使油样的温度尽快达到规定的试验温度，往往把温控器上的温度

置数调拨到高于试验的温度，然后在温度接近试验温度时，把温度置数调拨回试验温度，由于电极杯的加热是通过外电极从加热器发热部位传递到内电极的，而内加热器的加热功率比外加热器低，且温度传递也有一个惯性，这就可能造成内电极内测温点测得的是试验所需的温度值，而实际温度已超过试验所允许的温度范围。若在温度到达试验温度之前不把温控器电源关闭，油温会持续上升，直至超过试验温度。因此应在接近90℃时（一般在88℃左右）时进行电介损测量，保证电桥平衡时的油温在90℃±1℃范围内。

2．4电极杯不清洗或清洗不彻底

测量绝缘油损耗因数时，对电极杯的清洗是最为重要的。因为绝缘油对极微小污染的影响都极为敏感。因此必须严格按照按GB5654－85标准规定的方法进行。

如果在试验前不清洗油杯，前一次试验的残留油样就会污染当前油样，造成测量结果偏离真值。清洗的一般做法是使用去油污效果好的洗净剂用沸水浸泡、洗涤几次，然后用自来水冲洗，将剩油彻底洗净，最后用蒸馏水浸泡、冲洗几次，在清洗物质去除后，彻底干燥，使空杯介损合格。但是，空杯介质好并不能全面地反映电极杯的洗净与否，因为当用来支撑电极的固体绝缘材料洗净烘干之后，若烘干的电极表面仍残留有杂质，空杯介损试验结果也能满足要求。这时，残留在电极表面杂质就混入试样，影响介质损耗因数测量值。以电极距离为2 mm的电极杯底部的示意图1来说明。

从图中可以看出，当残留在电极表面的杂质没有形成电路和放电的情况下，在内、外电极之间除了用来支撑电极的固体绝缘材料产生介质损失外，此时电极表面的杂质对空杯的介损值不会有影响，空杯的介损值可能会测试合格。这时，电极表面的杂质就混入了被试油样。

2．5取样不规范

取样时不按被试油样的取样方法标准进行，使样污染、受潮。盛样的容器未采用深色瓶，新瓶不洗，容器密封不良，造成样品见光，混入杂质和受潮，影响介质损耗因数测量值。

2．6测试操作不熟练

试验人员对电桥的操作方法不熟悉或者电桥检流计灵敏度失当，造成电桥平衡时间太长。由于初始值能较好地代表绝缘油的实际状态，如果绝缘油样上一直施加着工频试验电压，在较高的温度下，介质损耗因数值会随油样恒温时间而变化。

2．7电压测量不准确

如果加压设备上的电压测量系统超差，当电压实际值大大超过试验电压值时，因电极的二次效应、试样放电等原因，可能会造成测试值明显增大。

2．8试验回路接线失误

高压试验回路不接地，引起测量仪器的性能偏离原有指标，造成测量误差。

3 影响绝缘油介质损耗因数测量值的因素

绝缘油的介质损耗因数测量偏差很大程度上取决于试验条件，特别是温度和施加的频率。在工频和GB5654－85标准所推荐的90℃温度下，损耗主要取决于绝缘油的电导即取决于绝缘油内自由载流体的存在。测量值的偏差与如下因素有关。

3．1杂质

试样中含有微量可电离的溶解杂质或胶体颗粒，会强烈地影响介质损耗因数值。

3．2样品（取样和保存）

在有风的天气时取样和取样时操作方法不当所造成的试样污染、电极不洁或干燥不彻底等，均会使测试结果不可靠。样品贮藏期间过长或暴露在强光下会导致质变；长期暴露在潮湿环境下会增加油中含水量，致使影响测量值。因此，样品必须保存在干燥、避光处。要严格遵守取样规则，防止污染样品。为了取得正确的测试值，应规定样品的最长存放期限。

3．3温度

介质损耗因数与绝对温度倒数成指数关系变化。因此，需要在相当精确的温度条件下进行测量。然而，在较高的温度下，介质损耗因数值会随试样加热及恒温时间而变化。通常认为初始值能较好地代表绝缘油的实际状态，所以要求在温度一达到试验温度时就测量损耗因数。

3．4电场强度

一般地说，试验电压对测试值的影响较小。但在一般工频电桥常用的试验电压范围内（相当于电场强度1000 V／mm），电压对介质损耗因数测试值已有所影响。而当电场强度过高时则因电极的二次效应、试样放电等原因，会造成测试值明显增大。因此，应在规定的电场强度下进行测量。

4 建议

为了更好地做好绝缘油试验工作，使绝缘油介质损耗因数测量严格执行GB5654－85标准的规定，建议做好以下几点：

（1）对技术人员开展绝缘油试验的专业培训，传授绝缘油的物理、化学和电气性能知识，学习和加深对标准条文的理解，为在工作中更好执行标准打下基础。

（2）严格遵守取样规则，防止污染样品。同时做好样品的保存。

（3）重视对高压计量检测设备的管理，保证计量值的准确性。

（4）在现有的技术装备条件下，依据标准对绝缘油介质损耗因数测量的各项要求，制定绝缘油样介质损耗因数检测的实施细则，以保证绝缘油样介质损耗因数测量结果的准确、可靠。

（5）更新设备，购买合格的完全按标准设计的绝缘油介质损耗因数测试仪。

泄漏电流试验

直流泄漏电流试验是测量被试物在不同直流电压作用下的直流泄漏电流值。泄漏电流试验与测量绝缘电阻的原理基本相同，不同之处在于：①泄漏电流试验中所用的直流电源一般均由高压整流设备供给，电压高并可任意调节，并用微安表来指示泄漏电流值；②对不同电压等级的被试物，施以相应的试验电压，可以更有效地检测出绝缘受潮的情况和局部缺陷（能灵敏地反应瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等）；③在试验过程中要根据微安表的指示，随时了解绝缘状

况。

对于绝缘良好的绝缘物，其泄漏电流与外加直流电压应是线性关系，但大量实验证明，泄漏电流与外施直流电压仅能在一定有电压范围内保持近似的线性关系；当直流电压达到一定程度时，泄漏电流开始不线性地上升，绝缘电阻值随之下降；当直流电压超过一定值后，泄漏电流将急剧上升，绝缘电阻值急剧下降，最后导致绝缘破坏，发生击穿。在实际试验中，所加的直流电压应选择在使其伏安特性近似于直线。当绝缘全部或局部有缺陷或者受潮时，泄漏电流将急剧增加，其伏安特性也就不再呈直线了。因此，通过试验可以检出被试物有无绝缘或受潮，特别是在发现绝缘的局部缺陷方面，此项试验更有其特殊意义。

泄漏电流试验时的吸收现象与绝缘电阻试验时一样，具有良好绝缘的大电容量试品的吸收现象十分显著，泄漏电流将随着时间的延长而下降。如果在一定电压下没有吸收现象，并且泄漏电流反而随着作用时间的加长而上升，甚至微安表的指示摆动或跳动，则表明异常，应查明原因。

1、试验接线及设备仪器

通通常用字半波整流获得直流高压。整流设备主要由升压变压器、整流元件和测量仪表组成，其中整流元件可采用高压硅堆，硅堆置于高压侧。根据微安表的位置，主要分为：低压接线法和高压接线法。

低压接线法——将微安表接在试验变压器高压绕组的尾部接线端。由于微安表处于低压侧，读表比较安全方便，但无法消除绝缘表面的泄漏电流和高压引线的电晕电流所产生的测量误差，因此，现场试验多采用高压法进行。

高压接线法——将微安表接在试品前。这种接线法，由于微安表牌高压侧，放在屏蔽架上，并通过屏蔽线与试品的屏蔽环（湿度不大时，可以不设，而空置在试品侧）相连，这样就避免了接线的测量误差。但由于微安表处于高压侧，则会给读数带来不便。

2、试验步骤

（1）接线完成后须由工作负责人检查，检查内容包括试验接线有无错误，各仪表量程是否合适，试验仪器现场仪表布局是否合理，试验人员的位置是否正确。

（2）将被试品充分放电，指示仪表调零，调压器置零位。

（3）测量电源电压值并分清电源的火、地线，电源火、地线应与单相调压器的对应端子相接。

（4）合上电源刀闸，给升压回路加电，然后用单相调压器逐步升压至预先确定的试验电压值。按被试品要求的停留时间，读取泄漏电流值。

（5）加压过程中，根据微安表的指示情况应采取的相应措施为：

1）指针抖动。可能是微安表有交流分量通过，若影响读出数值，应检查微安表保护回路中的滤波元件是否完好。

2）指针周期性摆动。可能是回路中存在反充电使被试品产生周期性放电，应查明原因，予以解决。

3）若向大冲击，可能是回路中或试品出现闪络或内部断续放电引起，应查明原因，经

处理后再做试验。

4）指示值过大。可能是试验设备或仪器的状况和屏蔽不良。在排除或扣除不带试品的泄漏电流值后，才能对试品做出正确的评价。

5）指示值过小。可能是试验接线错误或实际所加直流试验电压不足。应改正接线或核实试品上的电压后，确定是否升压。

6）试验完毕，应先将升压回路中的单相调压器退回零位并切断电源。

7）每次试验后，必须将被试品先经电阻对地放电，然后对地直接放电。放电时，应使用绝缘棒，并可根据被试品放电火花的大小，大概了解其绝缘的状况。

8）再次试验前，必须检查接地线是否已从被试品上移开。

3、影响泄漏电流的因素

（1）高压连接导线对泄漏电流的影响。由于接往被试品的高压连接导线暴露在空气中，当曲率半径较小处的电场强度高于20kV/cm时，沿导线表面的空气将发生游离，对地产生一定的泄漏电流，因此，影响测量结果。增加高压导线直径、减少尖端及增加对地距离、缩短连接导线长度、采用屏蔽都可以减少这种影响。

（2）表面泄漏电流的影响。泄漏电流可分为两种，体积泄漏电流和表面泄漏电流。表面泄漏电流的大小，主要决定于被试品的表面情况，如表面脏污和受潮等，并不反映绝缘内部的状况，不会降低电气强度。在泄漏电流试验中，所要测量的是何种泄漏电流。在恶劣条件下，表面泄漏电流要比体积泄漏电流大很多，将使试验结果产生很大误差，为了获

得比较正确的试验结果，必须采用加屏蔽的办法，以消除表面泄漏电流的影响。

（3）温度的影响。直流泄漏电流试验同绝缘电阻试验一样温度对试验结果产生的影响极为显著。对于B级绝缘的发电机来说，当温度每增高 10 ℃ ，泄漏电流约增加0.6倍，故对任何温度下的泄漏电流值，应用下式换算至75℃时的泄漏电流

式中 t——试验时被试物的温度；

It——温度为t℃时的泄漏电流值。

对于A级绝缘的被试品，可用下式换算：

式中 α——温度系数，α=0.05～0.06/℃；

It1——温度为t1时的泄漏电流；

It2—— 换算至温度为t2时的泄漏电流；

最好在被试品温度为30～80℃时，进行泄漏电流试验。因为在这样的温度范围内，泄漏电流的变化较为明显。在低温时变化较小，故应在电机运转刚停下后的热状态下进行试验。在低温下，尤其是在零度以下测量泄漏电流，是得不到正确结果的。