很多電廠(chǎng)、電網(wǎng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)以及電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)近期咨詢(xún)兩類(lèi)高頻問(wèn)題：一是日常電力變壓器維護(hù)過(guò)程中檢出介損值超標(biāo)時(shí)該怎么快速排查誘因、避免設(shè)備故障，二是開(kāi)展變壓器絕緣油檢測(cè)需要符合哪些規(guī)范，才能保證油質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)可溯源、滿(mǎn)足監(jiān)管要求。作為判斷絕緣油性能的核心指標(biāo)，絕緣油介質(zhì)損耗的變化直接反映變壓器內(nèi)部絕緣系統(tǒng)的健康狀態(tài)，也是歷次電力設(shè)備安全檢查的重點(diǎn)核查項(xiàng)。常規(guī)的油質(zhì)檢測(cè)涵蓋絕緣油介質(zhì)損耗、含水量、酸值、擊穿電壓等多個(gè)指標(biāo)，其中變壓器絕緣油檢測(cè)對(duì)介損指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，是預(yù)判絕緣故障的核心手段。

一、絕緣油介質(zhì)損耗與變壓器運(yùn)行安全的關(guān)聯(lián)

電力變壓器的絕緣系統(tǒng)由絕緣紙、絕緣油共同構(gòu)成，其中絕緣油承擔(dān)著絕緣、散熱、滅弧三重核心作用，其性能直接決定變壓器的運(yùn)行壽命與安全穩(wěn)定性。絕緣油介質(zhì)損耗指的是絕緣油在交變電場(chǎng)作用下，因內(nèi)部極化、電導(dǎo)過(guò)程產(chǎn)生的能量損耗，是變壓器絕緣油檢測(cè)中的核心特性參數(shù)之一。根據(jù)《運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn)要求，不同電壓等級(jí)的運(yùn)行中變壓器油，90℃下的介質(zhì)損耗因數(shù)需滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)閾值：330kV及以上電壓等級(jí)設(shè)備要求不大于0.020，110kV~220kV等級(jí)不大于0.040，35kV及以下等級(jí)不大于0.080【1】。

油質(zhì)檢測(cè)中若發(fā)現(xiàn)絕緣油介質(zhì)損耗超出標(biāo)準(zhǔn)要求，往往預(yù)示著油質(zhì)出現(xiàn)劣化或污染，若未及時(shí)處置，會(huì)導(dǎo)致絕緣油的絕緣性能下降，輕則加速絕緣紙老化、縮短變壓器使用壽命，重則引發(fā)內(nèi)部絕緣擊穿、設(shè)備燒毀，甚至造成大面積停電事故。據(jù)電力行業(yè)運(yùn)維數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，10kV~500kV電壓等級(jí)的變壓器絕緣故障中，近3成與絕緣油劣化未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)直接相關(guān)，因此將絕緣油介質(zhì)損耗納入常態(tài)化電力變壓器維護(hù)體系，是降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)的核心手段之一。

二、介損值超標(biāo)的常見(jiàn)誘因排查

運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在油質(zhì)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)介損值超標(biāo)后，可從油質(zhì)劣化、外部污染、運(yùn)行工況三個(gè)維度開(kāi)展誘因排查，快速定位問(wèn)題根源。

首先是絕緣油自身氧化劣化導(dǎo)致的介損值上升。變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，絕緣油會(huì)在溫度、氧氣、金屬催化的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，逐步生成有機(jī)酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等極性物質(zhì)，這類(lèi)極性物質(zhì)會(huì)大幅提升油的電導(dǎo)性能，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣油介質(zhì)損耗升高。通常運(yùn)行年限超過(guò)10年的變壓器，若未開(kāi)展過(guò)濾油、換油操作，大概率會(huì)出現(xiàn)氧化劣化導(dǎo)致的介損值超標(biāo)問(wèn)題。

其次是外部污染導(dǎo)致的介損值異常。*常見(jiàn)的污染是水分侵入，變壓器密封不嚴(yán)、呼吸器失效、檢修操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致空氣中的水分進(jìn)入油體，水分作為強(qiáng)極性物質(zhì)，即便油中含水量?jī)H從20ppm上升到50ppm，也會(huì)導(dǎo)致90℃下的絕緣油介質(zhì)損耗上升2~3倍，是介損值超標(biāo)的常見(jiàn)誘因之一。除此之外，不同型號(hào)的絕緣油未經(jīng)混油試驗(yàn)直接混加、檢修過(guò)程中灰塵或金屬顆粒落入油箱、密封膠條老化脫落的雜質(zhì)進(jìn)入油體，都會(huì)引入極性雜質(zhì)或?qū)щ婋s質(zhì)，引發(fā)介損值超標(biāo)。

第三是運(yùn)行工況異常加速油質(zhì)劣化。若變壓器長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，頂層油溫長(zhǎng)期超過(guò)85℃，會(huì)將絕緣油的氧化速度提升2~3倍，大幅縮短油的使用壽命，短期內(nèi)*可能出現(xiàn)介損值超標(biāo)的問(wèn)題。另外變壓器內(nèi)部存在局部放電、接觸不良導(dǎo)致的局部過(guò)熱問(wèn)題，也會(huì)讓局部區(qū)域的油發(fā)生裂解，產(chǎn)生小分子極性物質(zhì)，導(dǎo)致整體油樣的絕緣油介質(zhì)損耗升高，這類(lèi)問(wèn)題也會(huì)在變壓器絕緣油檢測(cè)中通過(guò)介損參數(shù)的異常變化提前暴露。

三、變壓器絕緣油檢測(cè)的規(guī)范與落地要求

不管是電力運(yùn)維企業(yè)的常態(tài)化檢測(cè)，還是監(jiān)管機(jī)構(gòu)的專(zhuān)項(xiàng)抽檢，變壓器絕緣油檢測(cè)都需要符合對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，才能保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與合法性。

從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范層面來(lái)看，目前油質(zhì)檢測(cè)中絕緣油介質(zhì)損耗的檢測(cè)需符合《液體絕緣材料 相對(duì)電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測(cè)量》中的要求，檢測(cè)溫度需控制在90℃±1℃，檢測(cè)設(shè)備的精度需滿(mǎn)足介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量誤差不超過(guò)±5%【2】。同時(shí)電力行業(yè)的運(yùn)維規(guī)范要求，110kV及以上電壓等級(jí)的變壓器，每年至少開(kāi)展一次包含絕緣油介質(zhì)損耗在內(nèi)的油質(zhì)檢測(cè)，35kV及以下電壓等級(jí)的變壓器每2年開(kāi)展一次，重載、老舊變壓器可適當(dāng)提升檢測(cè)頻次【3】。針對(duì)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的核查要求，檢測(cè)原始記錄、檢測(cè)報(bào)告需留存至少3年，檢測(cè)人員需具備對(duì)應(yīng)的電力試驗(yàn)資質(zhì)，所用檢測(cè)設(shè)備需經(jīng)過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)，才能保證檢測(cè)結(jié)果具備法律效力。

從落地執(zhí)行層面來(lái)看，為了降低電力變壓器維護(hù)成本、提升檢測(cè)效率，很多運(yùn)維團(tuán)隊(duì)會(huì)選擇配備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，無(wú)需每次送樣到第三方機(jī)構(gòu)，自己*能完成常態(tài)化檢測(cè)。目前很多電廠(chǎng)電氣維護(hù)部門(mén)和變壓器運(yùn)維團(tuán)隊(duì)都會(huì)選用北京康高特的太乙絕緣油介損測(cè)試儀，這款設(shè)備可精準(zhǔn)測(cè)量變壓器絕緣油的介質(zhì)損耗因數(shù)，靈敏度高、重復(fù)性好，符合國(guó)標(biāo)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的精度要求，不需要復(fù)雜的樣品預(yù)處理，現(xiàn)場(chǎng)取樣后10分鐘內(nèi)*能完成檢測(cè)，能幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)開(kāi)展定期檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)介損值超標(biāo)并定位絕緣油劣化原因。設(shè)備本身支持檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、導(dǎo)出，方便建立油質(zhì)檢測(cè)臺(tái)賬，滿(mǎn)足監(jiān)管溯源的要求。

在檢測(cè)操作過(guò)程中還需要注意取樣規(guī)范，取樣時(shí)需先打開(kāi)變壓器下部取樣閥，放掉取樣管路中留存的死區(qū)油，再用待測(cè)油潤(rùn)洗專(zhuān)用取樣瓶3次后再取樣，避免取樣過(guò)程中引入雜質(zhì)導(dǎo)致檢測(cè)誤差。檢測(cè)前需將油樣溫度升至90℃并保持恒溫，避免溫度偏差導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)失真，這也是變壓器絕緣油檢測(cè)中保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的關(guān)鍵操作細(xì)節(jié)。

四、介損值超標(biāo)的處理方案與電力變壓器維護(hù)優(yōu)化

當(dāng)變壓器絕緣油檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)介損值超標(biāo)時(shí)，可按照“復(fù)測(cè)確認(rèn)-誘因排查-分級(jí)處置”的流程開(kāi)展處理，避免盲目換油造成的成本浪費(fèi)，也避免延誤處置導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。

首先要對(duì)異常樣品進(jìn)行復(fù)測(cè)，排除取樣、檢測(cè)操作導(dǎo)致的誤差，使用太乙絕緣油介損測(cè)試儀開(kāi)展復(fù)測(cè)時(shí)，因其重復(fù)性好，可快速確認(rèn)介損值超標(biāo)的真實(shí)性，避免誤判。若復(fù)測(cè)后確認(rèn)介損值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，可正常開(kāi)展后續(xù)運(yùn)維；若確認(rèn)超標(biāo)，可結(jié)合含水量、酸值、擊穿電壓等其他油質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)，排查對(duì)應(yīng)的誘因。

針對(duì)不同誘因?qū)е碌慕閾p值超標(biāo)，可采取分級(jí)處置方案：如果是水分、雜質(zhì)污染導(dǎo)致的介損值略超標(biāo)準(zhǔn)，且酸值、擊穿電壓指標(biāo)正常，可采用真空濾油的方式處理，去除油中的水分和雜質(zhì)，濾油完成后復(fù)測(cè)介損值，若恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)即可繼續(xù)運(yùn)行；如果介損值超標(biāo)幅度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值的50%，且酸值超標(biāo)、擊穿電壓不合格，說(shuō)明絕緣油已經(jīng)發(fā)生深度劣化，簡(jiǎn)單濾油無(wú)法恢復(fù)其性能，需要更換符合標(biāo)準(zhǔn)的新絕緣油，換油前需對(duì)變壓器油箱進(jìn)行沖洗，避免殘留的劣化油質(zhì)污染新油。如果排查發(fā)現(xiàn)是內(nèi)部局部放電、局部過(guò)熱導(dǎo)致的介損值異常，還需要對(duì)變壓器本體進(jìn)行電氣試驗(yàn)，定位內(nèi)部故障點(diǎn)，處置完成后再更換或過(guò)濾絕緣油，避免故障復(fù)發(fā)。

在日常電力變壓器維護(hù)過(guò)程中，還可以通過(guò)優(yōu)化管理流程降低介損值超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)：一是建立油質(zhì)檢測(cè)趨勢(shì)臺(tái)賬，每次開(kāi)展變壓器絕緣油檢測(cè)時(shí)，絕緣油介質(zhì)損耗、含水量、酸值等數(shù)據(jù)都要同步記錄，若發(fā)現(xiàn)介損值出現(xiàn)突增，及時(shí)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)排查，避免故障擴(kuò)大；二是嚴(yán)格控制變壓器運(yùn)行工況，重載時(shí)段加強(qiáng)油溫監(jiān)測(cè)，避免長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，定期檢查呼吸器、密封件的狀態(tài)，避免水分、雜質(zhì)侵入油箱；三是開(kāi)展檢修操作時(shí)，嚴(yán)格遵守作業(yè)規(guī)范，避免雜質(zhì)落入油箱，不同型號(hào)的絕緣油混加前必須開(kāi)展混油試驗(yàn)，確認(rèn)混油后的介損等指標(biāo)符合要求后再使用。對(duì)于運(yùn)行年限超過(guò)15年的老舊變壓器，可適當(dāng)提升油質(zhì)檢測(cè)頻次，每半年開(kāi)展一次專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)油質(zhì)劣化的趨勢(shì)，提前處置避免故障發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

【1】 GB/T 7595-2017 運(yùn)行中變壓器油質(zhì)量

【2】 GB/T 5654-2007 液體絕緣材料 相對(duì)電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測(cè)量

【3】 *電網(wǎng)公司電力變壓器運(yùn)維檢修規(guī)程

【4】 DL/T 429.9-1991 電力系統(tǒng)油質(zhì)試驗(yàn)方法 介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)定法