去年參與某城市軌道交通12號(hào)線換乘站配電站的年度變壓器檢測(cè)任務(wù)時(shí),運(yùn)維班組剛上手*遇到了棘手問(wèn)題:兩臺(tái)剛投運(yùn)18個(gè)月的10kV電力變壓器,用變壓器直流電阻測(cè)試儀測(cè)低壓側(cè)三相直流電阻,連續(xù)三次測(cè)試的同檔位偏差都超過(guò)了規(guī)程允許的閾值,班組*初判斷是繞組存在匝間短路缺陷,已經(jīng)準(zhǔn)備上報(bào)申請(qǐng)停電吊芯檢修,我到現(xiàn)場(chǎng)后先排查了測(cè)試環(huán)節(jié),發(fā)現(xiàn)是測(cè)試人員為了趕進(jìn)度,沒(méi)有打磨接線端子上的黑色氧化層,線夾直接夾在防銹漆層上,接觸電阻疊加導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏大,打磨后重測(cè)偏差僅為0.28%,直接避免了一次不必要的停電檢修,也給整個(gè)班組提了醒:哪怕是再成熟的測(cè)試設(shè)備,不掌握規(guī)范的使用方法,反而容易給運(yùn)維決策帶來(lái)誤導(dǎo)。
在電力系統(tǒng)的運(yùn)維體系中,變壓器檢測(cè)的項(xiàng)類多達(dá)數(shù)十種,直流電阻測(cè)試是其中投入較低、檢出缺陷效率較高的項(xiàng)類之一,能直接發(fā)現(xiàn)電力變壓器繞組匝間短路、分接開(kāi)關(guān)接觸不良、引線接頭松動(dòng)、繞組斷股等多種隱性缺陷,也是新設(shè)備投運(yùn)、預(yù)防性試驗(yàn)、故障后檢修的必測(cè)項(xiàng)。目前市面上的變壓器直流電阻測(cè)試儀大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化采樣、數(shù)據(jù)自動(dòng)換算、超差自動(dòng)提醒等功能,很多運(yùn)維人員覺(jué)得操作沒(méi)有門(mén)檻,拿到設(shè)備*能用,實(shí)則忽略了很多現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,反而容易造成誤判。
很多人拿到變壓器直流電阻測(cè)試儀第一時(shí)間*開(kāi)始接線測(cè)試,忽略了前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的重要性,而這恰恰是很多測(cè)試誤差的來(lái)源。正式開(kāi)展變壓器檢測(cè)前,首先要確認(rèn)被試電力變壓器已經(jīng)完全停電,所有高低壓側(cè)的引線、母線都已經(jīng)斷開(kāi),中性點(diǎn)接地刀閘拉開(kāi),套管末屏可靠接地,之后要對(duì)被試電力變壓器的繞組進(jìn)行充分放電,放電時(shí)間不少于3分鐘,大容量的電力變壓器要適當(dāng)延長(zhǎng)放電時(shí)間,避免繞組殘存的電荷沖擊測(cè)試儀的采樣模塊,甚至對(duì)測(cè)試人員造成電擊傷害。對(duì)于帶有有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的電力變壓器,測(cè)試前要將分接開(kāi)關(guān)在各個(gè)檔位之間來(lái)回切換3-5次,利用觸頭之間的摩擦磨掉表面的氧化膜,*后停到需要測(cè)試的檔位,避免分接開(kāi)關(guān)觸頭接觸不良導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果偏大。
接線環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)往往直接決定測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,目前主流的變壓器直流電阻測(cè)試儀都采用四端測(cè)試法,能自動(dòng)補(bǔ)償測(cè)試線本身的電阻帶來(lái)的誤差,但這一補(bǔ)償機(jī)制生效的前提是接線方式正確:電流線要接在被試端子的外側(cè),電壓線接在內(nèi)側(cè),兩者不能交叉,也不能纏繞在一起,避免電磁干擾帶來(lái)的數(shù)值跳變。線夾要牢固咬合在沒(méi)有氧化層、沒(méi)有防銹漆的裸導(dǎo)體表面,如果端子表面有氧化膜或者油污,要用細(xì)砂紙打磨到露出金屬光澤再接線,否則接觸電阻會(huì)被計(jì)入測(cè)試結(jié)果,導(dǎo)致數(shù)值偏大,這也是很多現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試出現(xiàn)偏差的核心原因。如果現(xiàn)場(chǎng)選用的是三相變壓器直流電阻測(cè)試儀,比如康高特KGT TRW-310這類支持三相同時(shí)測(cè)試的設(shè)備,測(cè)試效率比單相設(shè)備高3倍以上,尤其適合大容量電力變壓器的批量測(cè)試,能大幅縮短停電時(shí)間,降低運(yùn)維成本。
測(cè)試過(guò)程中也有不少需要注意的細(xì)節(jié),對(duì)于大容量的電力變壓器,因?yàn)槔@組電感量較大,充電過(guò)程需要一定時(shí)間,要等測(cè)試儀的數(shù)值穩(wěn)定3-5秒之后再記錄數(shù)據(jù),不要急于切換檔位或者拆線。測(cè)試完成后要等測(cè)試儀自動(dòng)放電完成,再拆下測(cè)試線,不要強(qiáng)行拆線,避免繞組的感應(yīng)過(guò)電壓損壞設(shè)備或者危及人員安全。對(duì)于不同溫度下的測(cè)試結(jié)果,要統(tǒng)一換算到75℃的基準(zhǔn)溫度之后再和歷史數(shù)據(jù)、出廠數(shù)據(jù)做對(duì)比,避免因?yàn)闇囟炔町悓?dǎo)致的誤判,換算公式可以參考電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)要求【1】。
變壓器檢測(cè)過(guò)程中如果出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果超差、數(shù)值跳變、無(wú)法加壓等異常情況,不要第一時(shí)間判定是電力變壓器存在缺陷,要按照從外到內(nèi)、從測(cè)試環(huán)節(jié)到被試品的順序逐步排查,先排除外部因素的影響。如果是測(cè)試結(jié)果同檔位三相偏差超過(guò)規(guī)程要求的1%(線電阻)或者2%(相電阻),首先要檢查接線是否正確,線夾是否存在接觸不良的情況,分接開(kāi)關(guān)是否切換到位,再檢查被試電力變壓器是否充分放電,測(cè)試環(huán)境是否存在強(qiáng)電磁干擾,比如附近有沒(méi)有帶電運(yùn)行的高壓設(shè)備,測(cè)試線有沒(méi)有和高壓電纜平行敷設(shè),這些因素都可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)偏差。如果排除了所有外部因素之后,測(cè)試結(jié)果依然超差,再結(jié)合異常情況判斷電力變壓器的缺陷類型:如果某一相所有檔位的直流電阻都偏大,大概率是該相繞組的引線接頭松動(dòng)、繞組存在斷股缺陷;如果某一個(gè)檔位所有相的直流電阻都偏大,通常是分接開(kāi)關(guān)的該檔位觸頭接觸不良;如果某一相的直流電阻明顯低于正常值,則可能是繞組存在匝間短路的情況【2】。
如果是變壓器直流電阻測(cè)試儀本身出現(xiàn)故障,也要按照先外部后內(nèi)部的順序排查。如果儀器開(kāi)機(jī)沒(méi)有反應(yīng),首先檢查外接電源是否正常,內(nèi)置電池是否虧電,電源保險(xiǎn)絲是否燒斷,這些都是*常見(jiàn)的開(kāi)機(jī)故障原因。如果開(kāi)機(jī)正常但是測(cè)試時(shí)無(wú)法加載電流,首先檢查測(cè)試回路是否存在開(kāi)路,測(cè)試線有沒(méi)有斷裂,線夾有沒(méi)有接好,被試品是否存在開(kāi)路的情況。如果測(cè)試過(guò)程中數(shù)值頻繁跳變,無(wú)法穩(wěn)定,首先排查周圍是否存在強(qiáng)電磁干擾,測(cè)試線的屏蔽層是否完好,接線是否牢固,排除外部因素之后如果故障依然存在,不要私自拆開(kāi)儀器維修,避免破壞儀器的校準(zhǔn)標(biāo)識(shí),要聯(lián)系廠家的售后團(tuán)隊(duì)處理,尤其是用于出具檢測(cè)報(bào)告的測(cè)試儀器,私自拆解會(huì)導(dǎo)致計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)失效,無(wú)法作為出具*報(bào)告的依據(jù)。
對(duì)于新能源場(chǎng)站、石化企業(yè)、軌道交通這類對(duì)供電可靠性要求較高的B端用戶來(lái)說(shuō),掌握規(guī)范的使用方法和故障排查思路,能大幅提高變壓器檢測(cè)的效率,減少不必要的停電損失,同時(shí)也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力變壓器的隱性缺陷,避免缺陷擴(kuò)大引發(fā)的設(shè)備燒毀、停電等事故。去年某沿海石化企業(yè)的配電房電力變壓器,*是因?yàn)殚L(zhǎng)期沒(méi)有開(kāi)展規(guī)范的變壓器檢測(cè),引線接頭松動(dòng)過(guò)熱引發(fā)火災(zāi),造成了近百萬(wàn)的生產(chǎn)損失,后來(lái)當(dāng)?shù)貞?yīng)急管理部門(mén)明確要求轄區(qū)內(nèi)所有?;髽I(yè)的配電房每年至少開(kāi)展一次全覆蓋的變壓器檢測(cè),其中直流電阻測(cè)試是必測(cè)項(xiàng),這也體現(xiàn)了G端監(jiān)管層面對(duì)于電力設(shè)備運(yùn)維的剛性要求。
隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng),電力變壓器的容量越來(lái)越大,對(duì)變壓器直流電阻測(cè)試儀的性能要求也在不斷提升,現(xiàn)在很多新出的設(shè)備都支持藍(lán)牙傳輸、數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳云端、自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告等功能,能大幅減少現(xiàn)場(chǎng)記錄的工作量,也能避免人工記錄的誤差。但不管設(shè)備怎么升級(jí),基礎(chǔ)的使用方法和故障排查思路依然是保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確的核心,運(yùn)維人員還是要扎實(shí)掌握這些基礎(chǔ)技能,不能完全依賴設(shè)備的自動(dòng)化功能,才能在復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中高效完成測(cè)試任務(wù),為電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。