关于配电变压器绝缘状态检测技术

刘佳彬 王承双

摘   要：配电变压器作为配电电网体系中的最为关键的设备，其绝缘的状态会对配电电网有着最为直接的影响。而本文对配电变压器的绝缘材料的影响因素进行了阐述，论述了配电变压器绝缘检测技术应用对整个配电电网系统的安全运行意义，重点对目前配电变压器绝缘状态的主要检测方法进行了详细的研究与分析。

关键词：配电系统  变压器  绝缘状态  检测技术

中图分类号：TV734                                文献标识码：A                        文章編号：1674-098X（2019）08（a）-0059-02

由于我国电力事业的较大发展，使得配电体系建设得到了广泛的应用和长足的发展进步，而配电变压器是配电网系统中最为关键和重要的环节和设备之一，如果配电变压器发生问题，那么会直接导致整个配电体系的破坏和瘫痪。然而，据相关数据统计，在整个配电系统的事故和问题中，配电变压器所占的问题比例为90%以上，这也突显了配电变压器在整个的配电系统中所占据的重要地位。那么，为什么配电变压器相对于配电系统会有如此巨大的影响因素，这与配电变压器在配电系统中被采用的数量多与分布广等特点有着密切的关联。而配电变压器一旦发生事故和故障，那么，对于其检测技术会有着相当的困难，这主要是因为现代的检测技术中对配电变压器绝缘状态的测定和标准并不统一，方法和手段也相对缺乏。

1  配电变压器概述

配电变压器设备是一种处于静止状态下的电气设备，它的主要功用在于将某一设定数值下的交流电压转换为频率相同的一种或几种数值各异的电压或电流的设备。把一次绕组加以交流电，产生交变磁通，并在铁芯导磁的作用和影响下，在二次绕组中产生电流感应动势。而绕组的匝数与二次感应的电动势状态有直接的关联，即：电压与匝数是呈正比的。而配电变压器的主要参数依据为电流容量，它在配电系统中发挥着重要的传输电能的作用。容量参数主要是反映着设备功率的大小值，并根据其来判断在标准的状态条件下的额定电流的大小。而现在为了达到节能和环保的要求和标准，大多的变压器所采用的是非晶合金铁心，其优点主要在于空载的损耗被大幅度降低，这也是在整个输配电的过程当中需要认真研究的核心问题。

2  配电变压器绝缘材料影响因素

绝缘材料就是能够有效的阻止电流通过的材料。现代常用到的绝缘材料为气体、液体和固体三种类型。而配电变压器中主要用到的绝缘材料为变压器油等液体材料和无机绝缘材料，绝缘材料因为应用非常广泛、种类比较繁多等特点，也尤为了电气工程与设备上不可或缺的重要材料。而配电变压器使用的绝缘材料除了要求绝缘材料的电气性能外，还对材料的特性提出了更高的要求，而对绝缘材料有影响的因素主要有以下几种。

2.1 热能

配电变压器在使用的过程中会产生一定的热能。所以，绝缘材料也必须受到热能的作用，而长时间设备的发热会加速绝缘材料的老化，还可能丧失绝缘的性能。

2.2 机械力作用

配电变压器在运行的过程中，内部的绝缘材料还会受到机械力的作用。而这种力的作用可能会造成绝缘材料在一定的时间内发生裂化等现象，影响和改变绝缘材料的性质和质量。

2.3 潮湿环境因素

潮湿的环境会对配电变压器有着较大的影响，一般情况下，温度高和潮湿环境的地区则会尽量的采用吸湿性能较大的绝缘材料，并且还要对配电变压器设备进行防潮处理。

3  配电变压器绝缘状态检测的意义

配电变压器是配电体系中最为关键和重要的设备之一，对于配电变压器绝缘状态的检测实际上就是对整个配电体系安全运行的评估基础，这种技术理论也需要包括多种领域科学技术的支撑，要深入融合配电技术、变压器电路技术、自动控制、传感器技术与信号处理技术等多门学科知识的研究。众所周知，电气设备的状态检测都是以先进的外部诊断技术与监测设备为应用基础的，要从应用系统技术中取得最为恰当的方法进行综合的判定与评估，从而探明电气设备内部的故障状况，对于故障的性质、发生隐患的原因和设备的功能缺陷等进行讨论和判断。而就目前的相关技术而言，配电设备的检修现在仍然采用定期检修，这方面存在着两点问题。一是配电变压器设备可能的潜在隐患因素。如果配电变压器潜在一些不安全的因素，没有到检修的时限，那么极有可能发生故障隐患不能被及时排除的问题发生;二是配电变压器状态良好。即使到了设备检修的时限，而配电变压器的状态良好，而按照相关的规定和程序却必须进行检修，在执行相关的检修程序时，由于任务紧和工作量大等因素影响，会造成大量的人力、物力和时间资源上的浪费，检修的效益低下等现象发生。据此原因，现代的配电变压器检修大多采用状态检修的方法，而状态检修主要还是要依据于配电变压器运行的状态进行检修，优点有两点。一是完全可以及时发现设备存在的隐患，能够主动做到预防为主的检修标准;二是对于配电变压器的运行管理提供方便快捷。能够准确的判断设备所处于的运行状态情况，为故障隐患的排除提供重要的依据，有效的避免了在人力、物力和时间资源上所造成的浪费，从而进一步的提升了配电变压器检修的效益。因此，对于配电变压器设备的检修，长期以来，一直采用绝缘状态下的检修技术，对诊断配电变压器的绝缘状态起到了良好的作用与效果。但是这种预防式的检修技术在试验的时间周期的间隔上可能会较长，这主要是由于试验所用的电压一般较低，从而使得试验的结果与真实的检修效果有一定的差距，这种差距也使得被测的配电变压器的绝缘状态不易被准确的判断出来，容易造成绝缘性不良的现象发生。

4  配电变压器绝缘状态检测技术应用

在配电变压器绝缘的状态情况下，会有一些物理量的变化生成，而通过对这些物理量的检测和预测，就可以非常直观和有效的判断出此时的配电变压器的绝缘状态，其中这些物理量为直流电阻、局部放电现象及绝缘电阻等。而对于这些典型的物理量的检测时机，是在配电变压器与配电系统分离的情况下进行的，这一过程也必须要结合有关的检测规程与历史的数据信息来加以准确的判断。这种在检测技术上的判断有着简便而快捷的特点。

4.1 配电变压器变比检测方法

变压器变比检测法在配电变压器的各个环节中都能进行有效的应用。此方法主要是根据变压器变比的测试结果，判断出绕组运行过程中的匝间的短路现象，并分析开头接线四五个绕组匝数比值的正确。这里应值得注意的是变比测试仪的变比电桥体积的重要性，体积越小，越便于携带和操作，也非常的有利于在配电变压器的现场进行方便的检测。

4.2 局部放电检测法

局部放电在配电变压器运行中是一种常见的内部非贯穿的放电现象。而配电变压器的局部放电会同时伴随着化学反应、发热和电脉冲现象的发生，这些现象都会进一步的加速绝缘材料的劣化进程。所以，配电变压器的局部放电现象是内部绝缘材料劣化的重要依据，完全可以通过检测变压器的局部放电现象来判断其绝缘的状态。

4.3 直流电阻检测法

配电变压器绕组的直流电阻测试也是一个既简便又实用的配电变压器绝缘状态的检测方法。其在配电系统设备的维修、例行检测和交接过程中，是必不可少的检测项目。直流电阻的检测结果对判断配电变压器绕组匝间的短路、接触不良的情况、绕组接头焊接状态及分接开关等都有极高的准确率。而在长期的试验过程中，变压器绕组直流电阻检测一直被认为是配电变压器绝缘状态检测的最重要的手段之一。

参考文献

[1] 严玉婷，江健武，王亚舟，等.变压器直流电阻测试原理及现场缺陷情况分析[J].高压电器，2010，46（10）：97-101.

[2] 王小健.基于时域介电呼应的变压器油纸绝缘老化诊断分析[D].江苏大学，2016.