变压器预防性试验过程和结果分析

孙大海，何琪琪，耿绍实

（中国石油集团渤海装备制造有限公司第一机械厂，河北沧州 062658）

0 引言

2016 年3 月27 日，中国石油集团渤海石油装备制造有限公司第一机械厂生产保障中心组织相关人员，依据DL/T 596—2018《电力设备预防性试验规程》，对某分公司的变压器等相关电力设施进行预防性试验。

试验对象为某分公司所属4 台变压器：东1#变压器、东2#变压器、西1#变压器、西2#变压器。测量项目为绝缘电阻测量、直流电阻测量、变压器油压试验、接地电阻测量。在4 份试验报告的测量结果中，出现了不合格数据，为此，展开了分析。

1 试验数据情况

（1）东1#变压器。按照DL/T 596—2018《电力设备预防性试验规程》的要求，变压器二次对地绝缘电阻吸收值，必须满足≥1.3。但是，15 s 与60 s 两个挡位的绝缘电阻测量值，均低于上次变压器的测量值的70%，不符合要求。分接开关3、4、5的直流电阻测量值，误差率均大于2%，同样不符合电力标准要求，特别是三挡的A-B、A-B、B-C 的数值误差率最大。

（2）东2#变压器。分接开关3、4、5 的直流电阻测量值，误差率均大于2%，不符合电力标准要求，特别是三挡的A-B、A-B、B-C 的数值误差率最大。

（3）西1#变压器。分接开关4 的直流电阻测量值，误差率大于2%，不符合电力标准要求，特别是三挡的A-C 与B-C 之间的误差率最大。

（4）西2#变压器。直流电阻测量的误差率大于4%，不符合电力标准要求。

2 试验数据原因分析

正常的变压器三相直流电阻基本平衡，差值最大不超过测量平均值的2%或4%。三相不平衡率是判断的重要标准，各值必须符合规程规定。本次试验数据产生可能性主要原因：①变压器本身存在故障，三相不平衡；②测量数据偏差。

2.1 三相不平衡分析

（1）变压器引线电阻的差异。这4 台变压器引线连接采用星接引出中性点方式，通常变压器A、B、C 三相绕组与套管之间的引线连接长度不同，直接影响直阻大小，极有可能导致其不平衡率超标。对于三项线圈直流电阻非常相近的变压器，A、C 两相绕组的直流电阻受引线的影响最大，因为A、C 端部引线较B 端部引线长，再加上N 离X、Z 较Y 远些，因此不平衡系数更容易超标。

（2）相关部件连接不紧。变压器经过一段时间运行后，通常出现分接开关与导电柱之间产生氧化层，相关部件之间连接不紧出现松动间隙等情况，可能导致变压器直流电阻不平衡率超标。例如，铜排与电力电缆的连接螺栓松动且形成一定间隙，不但会引起变压器直流电阻不平衡率超标，严重时更会造成螺母与铜排之间形成带电间隙、放电，甚至烧毁电力系统。2016 年10月，某单位就发生过此类情况，造成配电室起火，损失巨大。

（3）分接开关接触不良。分接开关接触不良的缺陷，是主变压器各类缺陷中数量最多的一种，约占40%，给变压器安全运行带来很大威胁。例如，分接开关触头表面镀层被氧化，由于压力不够，造成分接开关之间未压实等。东1#变压器、东2#变压器、西1#变压器的分接开关直流电阻不平衡率超标，且与之对应的A 相、B 相、C 相的直流电阻较上年增长6.8%。综合分析，判断为东1#变压器（B 相）、东2#变压器（B 相）、西1#变压器（C相）分接开关接触很可能有问题。

（4）绕组断股。变压器绕组断股也有可能导致直流电阻不平衡率超标。但这种情况出现概率低，一般作为最后验证的原因。

2.2 测量数据偏差分析

2.2.1 外界干扰使测量数值不稳

测量过程中，要严格遵守电气安全规程和设备试验规程，还要特别注意各种外界条件的干扰。

（1）在各绕组线圈温度稳定的情况下，一般要求变压器油箱上、下部的温度之差不超过3 ℃；外界气温的变化也会影响测量的精确度。外界温度不稳定、变化较大、不平衡时，也使测量数值不准，温度高的部分出现正偏差，温度低的出现负偏差。此项要求在实际现场操作过程中，经常忽略。

（2）现场设备中性点引线没有拆除，外界存在许多电磁干扰。例如，中频炉等会借由中性点引线传入检测仪器内部，造成仪器仪表中的电子放大器输入信号不稳、输出信号波动；二次绕阻接地短路线未拆除，就会在二次绕阻中产生感应电势，干扰仪器仪表对变压器一次绕组的测量值。由于线圈会产生感应电流，测量时的充电电流变化曲线出现不规律波动，必须在电流值趋于稳定状态后，持续一段时间的曲线平稳后再进行计数，必要时可采取缩短充电时间、增加滤波器等措施。

（3）由于现场使用的变压器一直处于工作状态中，变压器的分接头等部件存在受油膜等污物的影响使其接触不良等情况。因此，清理干净或切换数次后再测量，尽量减少试验回路中导线的接触电阻，避免数据测量有误，从而判别错误。但这个现场并未对变压器分接头进行清理，也未经过切换再多次测量。这也是试验报告中不平衡数据超标的原因之一。

2.2.2 仪器及测量引线的原因

测量使用的仪器仪表，长期存放在供水站室内，湿度较大，按钮下常开接点出现黑色氧化层。进行变压器等的预防性试验前，操作人员应该保证测量引线完好，接头氧化层必须用砂纸处理干净。

3 现场操作情况分析

3.1 现场人员分析

人员资质方面，现场操作人员分为2 组，每组5 人。其中，第二组人员均有相关的有效操作证件，第一组人员全部没有有效操作证件。按照国家规定，无证人员不得从事特种高压操作事宜，故第一组无证人员操作属于违规操作。整体人员安排方面，缺少预防性试验的详细施工方案。试验小组没有详细的人员分工和职责划分。现场实际操作时，未对各项操作实行单人单项负责制，即整个试验需要总负责1 人，实验员按照不同的测量项目进行分工分责。最后，操作过程中出现多种操作技能方面欠缺。操作时，应该以有证人员为操作主要人员，同时，兼顾学习的原则，无证人员只能从旁学习，不得操作仪器。

3.2 测量项目分析

按照要求，操作人员操作前必须进行相关知识和实操培训，然而，无证操作人员并未进行相关知识和实操培训，有证人员应该对电气操作人员进行相关高压试验知识的培训。

对国标的研究不够透彻，需要加强学习《电力设备预防性试验规程》。生产保障中心相关技术人员和电力调度人员，对《电力设备预防性试验规程》的学习不够，理解不足，现场掌控力不足。

整个预防性试验测量方案中，检测项目缺乏同一变压器各绕组介损角正切值tgδ 的测量。生产保障中心有相关的试验仪器，但实际操作过程中未进行tgδ 的测量。

3.3 测量设备分析

检查预防性试验使用的仪器仪表，缺乏相应的维护保养记录。经过了解，测量设备日常管理不规范，测量设备平时基本不使用，缺乏相应维护保养。生产保障中心应重新修订设备维护保养规程，规定一个时段，例如，每个季度需要维护保养一次等。

操作人员在操作仪器仪表过程中，需要阅读说明书。这一现象反映了每年仅需要进行电气试验时，才进行相关的操作与实际投用，操作人员对其操作程序和方法，缺少必要的日常训练和练习。生产保障中心在空闲时间，应该组织相关人员对其进行演练和学习。

3.4 测量过程分析

经过现场调查，发现整个测量过程，无整体规划与布局，随意性较大；2 个组之间缺乏相应沟通与相互协作；测量结果未及时进行核算（此工作应该由有证人员完成）；测量过程缺乏有效的规定和监督；测量工作没有明确的操作规程和规定；测量当日的气温变化未作为影响因素来考虑，变压器试验时间为8：00（15 ℃）—12：00（21 ℃），气温变化明显超过3 ℃。

3.5 测量报告分析

试验报告书中操作人一栏，无特种电工证的人员不具备签字的权利，但是报告上却出现此类情况。为确保试验数据的唯一性，试验报告中不允许涂改，但该公司试验数据报告中有涂改痕迹，存在人为修改现象。

4 结论及下一步工作的建议

某公司所属4 台变压器，均存在一定的数据异常情况。初步判断，某分公司变压器的分接开关存在维修检修缺乏、接点表面镀层材料易氧化且无及时处理、甚至变压器分接开关等相关部件连接不牢固等变压器自身故障。该公司在日常变压器维护保养方面，需要加大力度，尽量减少变压器分接头常受油膜等污物的影响，严格检查各连接部位是否可靠。生产保障中心采取一切手段，降低外界环境干扰因素，确保数据的准确性和可靠性。

通过分析操作过程，得出以下结论：

（1）人员资质欠缺，培训欠缺。建议：有证人员给予相关人员高压试验知识和实操培训。

（2）设备缺乏相应演练。建议：在有证人员带领下，实行定期演练。

（3）试验工作缺乏统一的布局和调配，操作缺乏标准。建议：有证人员编写试验操作具体步骤以及工作标准；试验工作前要对工作内容进行确认，然后，对其试验过程中个人的责任区进行划分，确定好每个人的责任、测量项目、合格的标准、出现数据偏差时的处理措施，以及如何排除外界因素的影响等。若试验现场出现其他情况，应该及时沟通。