电力变压器 干式变压器检测

电力干式变压器检测指南（重点：检测项目）

干式变压器由于其防火、环保、维护相对简便等优点，在城市供电、楼宇、工矿企业等场所应用广泛。为确保其长期安全稳定运行，及时发现潜在隐患，定期、规范化的检测至关重要。以下详细介绍干式变压器的主要检测项目，涵盖安装验收、日常运行监控及定期预防性试验等关键环节：

一、 安装/投运前检测 (确保初始状态良好)

1. 外观检查：

   • 整体结构： 检查外壳有无明显磕碰、变形、锈蚀；安装是否牢固、水平；柜门开合顺畅，锁具完好。
   • 绕组与铁芯： （透过观察窗）检查环氧树脂浇注绕组表面是否光滑、无裂纹、无气泡、无杂质、颜色均匀；铁芯叠片整齐、紧固件无松动、无锈蚀、无异物。检查铁芯接地是否良好且只有一点可靠接地。
   • 绝缘部件： 检查高低压套管、绝缘子、绝缘隔板等表面清洁、无破损、无放电痕迹、无裂纹。
   • 连接与标识： 检查高低压引线连接螺栓是否紧固（按力矩要求）、接触面无氧化、过热变色；相序标识、铭牌参数清晰完整、正确无误。
   • 冷却系统（如有）： 风扇安装牢固、转动灵活无卡涩、转向正确、防护罩完好；风道畅通无堵塞。
   • 温控装置： 检查温度传感器（PT100/Pt1000等）安装位置正确、固定可靠；温控显示仪表接线正确、显示准确（可初步通电校验）；风扇启停、超温报警、超温跳闸设定值及功能验证。

2. 电气性能测试：

   • 绕组直流电阻测量： 测量高压侧各分接头位置及低压侧绕组各相的直流电阻值。目的：检查绕组导线焊接或连接质量、有无匝间短路、分接开关接触是否良好。要求：相同温度下，各相或分段间电阻值互差应满足相关规范要求（通常不大于±2%）；与出厂值或上次测量值比较，无明显变化。
   • 电压比测量与联结组标号检定： 按铭牌电压比施加试验电压（通常低压侧加压），测量高低压侧对应线电压比值。目的：验证变压器匝数比、分接开关档位正确性以及绕组连接方式（如Dyn11）是否正确。
   • 绝缘电阻与极化指数/吸收比测量：
     • 绝缘电阻： 使用规定电压等级的兆欧表（通常低压绕组500V/1000V，高压绕组2500V/5000V），测量高压绕组对地、低压绕组对地、高压绕组对低压绕组的绝缘电阻值。环境温湿度需记录，并尽可能折算到同一温度下比较。
     • 极化指数(PI) / 吸收比(K)： PI指10分钟绝缘电阻值与1分钟绝缘电阻值之比；K指60秒绝缘电阻值与15秒绝缘电阻值之比。目的：综合判断固体绝缘（环氧树脂）的整体受潮、脏污、贯穿性缺陷及老化程度。PI值（一般要求>2.0）或K值（一般要求>1.3）比单纯的绝缘电阻值更能反映绝缘的真实状况，尤其对大型设备。
   • 工频耐压试验（如有需要）： 按规程要求对绕组进行规定时间和电压的工频交流耐压试验。目的：考核绕组主绝缘强度。注意： 此试验通常在新变压器出厂前或大修后进行，现场投运前一般不做，防止对绝缘造成累积损伤。需严格按照规程操作。

二、 运行中监测与巡检 (持续性监控)

1. 温度监测：

   • 在线监测： 利用预埋的温度传感器（通常位于低压绕组或绕组热点处）实时监测绕组温度。观察温控仪表显示温度是否正常，有无异常升高趋势或接近报警/跳闸设定值。
   • 红外热成像检测： 定期使用红外热像仪对变压器本体、高低压套管连接处、分接开关（若外露）、电缆接头等进行扫描。目的：发现局部过热点（温升异常区域），反映连接松动、接触不良、过载、三相不平衡、内部缺陷等问题。
   • 环境温度： 记录变压器室的通风和环境温度情况。

2. 声音与振动监测：

   • 噪声水平： 监听变压器运行声音是否均匀平稳，有无异常声响（如持续的嗡嗡声是正常的，但出现尖锐的“吱吱”放电声、不规则的“噼啪”声、“嗡嗡”声突然变大或有节奏撞击声等均属异常）。可用声级计测量噪声值是否符合规定。
   • 振动检测： 使用振动检测仪测量外壳关键部位的振动幅值。异常振动可能由铁芯松动、绕组变形、紧固件松动等原因引起。

3. 负荷与电压电流监测：

   • 定期记录三相输入/输出电压、电流值。
   • 检查三相负荷是否平衡（电流不平衡度），是否超过额定负载长期运行。
   • 检查运行电压是否在允许范围内（避免过高电压导致铁芯饱和、励磁增大、发热增加）。

4. 日常目视检查：

   • 检查外壳、套管、绝缘子等有无积尘、污秽、潮湿、凝露现象。
   • 观察绕组（透过观察窗）表面有无新的裂纹、变色（发黄、发黑）、爬电痕迹、放电灼伤点。
   • 检查冷却风扇运行是否正常（转动、噪音、风量）。
   • 检查通风口、风道是否畅通无堵塞。
   • 检查温控器显示、报警、跳闸功能指示灯是否正常。
   • 检查有无异常气味（过热产生的焦糊味、臭氧味等）。

三、 定期预防性试验 (深度体检，通常结合停电)

通常在运行1-3年后或在必要时（如雷雨季节后、经受短路冲击后、巡检发现异常等）进行停电预防性检测。除部分运行中监测项目（如外观、连接紧固）外，重点包括：

1. 绕组直流电阻测量： （同安装前）重要！用于检测绕组是否存在匝间短路、断股、接头焊接或接触不良（特别是分接开关）、导线材质问题等。需在不同分接位置测量。
2. 绝缘电阻与极化指数/吸收比测量： （同安装前）是判断环氧树脂等固体绝缘老化、受潮、劣化的关键指标。必须与历史数据（初始值、上次值）进行纵向比较，变化趋势比绝对值更重要。显著下降（如降低30%以上）或PI/K值不达标需重点关注。
3. 铁芯绝缘电阻测量： 测量铁芯对地（夹件、外壳）的绝缘电阻。目的：确保铁芯唯一可靠接地，防止多点接地形成环流导致铁芯局部过热甚至烧损。要求值通常较高（远大于运行要求的最低值）。
4. 交流耐压试验（外施耐压）： 按规程规定的试验电压和时间，对绕组进行工频交流耐压试验。这是考核绕组主绝缘强度的直接有效方法，能发现贯穿性缺陷、严重受潮、开裂等。试验电压值低于出厂试验值。
5. 局部放电测量（重要且推荐）： 对干式变压器而言，局部放电（PD）测量是评估其内部绝缘状态（尤其环氧树脂内部气隙、杂质、裂纹等）最灵敏有效的手段之一。测量方式可离线（施加试验电压）或在线（运行中）。通过测量放电量（pC值）和放电图谱，判断绝缘内部是否存在隐患及其严重程度。PD值应低于规程允许限值，无明显增长。强烈建议对重要干变进行此项测试。
6. 绕组变形检测（如有怀疑）： 当变压器经受短路电流冲击或其他可能导致机械损伤的事件后，可通过频率响应法（FRA）测量绕组的频率响应特性曲线，并与原始（或上次）图谱比对，判断绕组是否存在扭曲、鼓包、位移等机械变形。这对评估其能否承受下一次短路冲击至关重要。
7. 温控系统校验： 对温度传感器、温控仪表进行校验，确保其测量精度及报警、跳闸功能准确可靠。
8. 冷却系统检查： 清洁风扇叶片、检查电机轴承、测试风扇启停功能正常。

检测注意事项：

• 安全第一： 严格执行停电、验电、挂接地线、悬挂标示牌等安全措施。检测前后充分放电。
• 环境条件： 绝缘测试受温湿度影响显著，需记录测试时的环境温湿度，并尽可能在相似条件下进行比较。湿度大时（>85%）不宜进行高压试验。
• 历史数据比对： 检测结果（特别是绝缘电阻、直流电阻、局部放电量、绕组变形图谱等）必须与出厂数据、交接试验数据及历次试验数据进行纵向比较分析，趋势变化往往比单次绝对值更能说明问题。
• 综合分析判断： 单一检测项目的结果可能不足以准确判断设备状态，需结合外观检查、运行历史、负荷情况、各类测试数据进行综合分析和诊断。
• 专业人员操作： 高压试验、局部放电测试等应由具备资质和经验的专业人员操作，使用合格的仪器设备。

结论：

全面、规范的检测是保障干式变压器安全、可靠、长寿命运行的核心环节。从安装验收的把关，到运行中的常态监控，再到定期的深度“体检”，构成了一套完整的健康管理体系。运维人员应深刻理解各项检测项目的意义、方法及标准，严格执行检测计划，重视检测数据的记录与分析比较，方能有效识别潜伏性故障，防患于未然，最大限度地发挥干式变压器的效能。