很多工業(yè)企業(yè)電站運(yùn)維人員碰到35kV主變出現(xiàn)異音、油溫異常的情況時(shí)，首先會(huì)疑惑是不是已經(jīng)出現(xiàn)絕緣故障，變壓器局放檢測(cè)能不能在故障擴(kuò)大前精準(zhǔn)定位問題；而負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)維監(jiān)管的機(jī)構(gòu)人員，則更關(guān)心變壓器局放檢測(cè)的操作是否符合規(guī)范、檢測(cè)結(jié)果能否作為運(yùn)維合規(guī)的有效憑證。本文結(jié)合真實(shí)發(fā)生的局放檢測(cè)案例，對(duì)上述問題逐一解答，同時(shí)梳理35kV主變絕緣劣化的排查邏輯，為不同主體的運(yùn)維管理工作提供參考。

一、項(xiàng)目背景

本次局放檢測(cè)案例的檢測(cè)對(duì)象為南方某地級(jí)市裝備制造產(chǎn)業(yè)園配套110kV變電站內(nèi)的2號(hào)35kV主變，該35kV主變額定容量為20MVA，投運(yùn)時(shí)間為2017年，主要承擔(dān)園區(qū)內(nèi)12家制造企業(yè)的生產(chǎn)供電任務(wù)。2023年9月園區(qū)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)開展季度巡檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)該35kV主變高壓側(cè)箱體位置存在輕微的間歇性放電異音，上層油溫較2022年同期同負(fù)荷工況下高出3.2℃，油位無明顯異常。由于該35kV主變承擔(dān)的負(fù)荷中包含對(duì)供電連續(xù)性要求極高的精密加工產(chǎn)線，一旦發(fā)生絕緣故障導(dǎo)致非計(jì)劃停電，將給園區(qū)企業(yè)帶來高額的停產(chǎn)損失。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)當(dāng)即決定暫停該35kV主變的過負(fù)荷運(yùn)行安排，同時(shí)委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展變壓器局放檢測(cè)，排查是否存在早期絕緣故障。

二、變壓器局放檢測(cè)實(shí)施流程

本次變壓器局放檢測(cè)嚴(yán)格按照現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求開展，采用特高頻檢測(cè)、超聲波檢測(cè)與油中溶解氣體分析聯(lián)合檢測(cè)的方案，避免單一檢測(cè)方法的誤判風(fēng)險(xiǎn)【1】。檢測(cè)前工作人員首先排查了現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾源，關(guān)閉了站內(nèi)在運(yùn)行的移動(dòng)通信干擾器、高壓試驗(yàn)設(shè)備等干擾源，同時(shí)記錄了該35kV主變的實(shí)時(shí)負(fù)荷、油溫、運(yùn)行電壓等基礎(chǔ)參數(shù)，確保變壓器局放檢測(cè)數(shù)據(jù)的可追溯性。

變壓器局放檢測(cè)的特高頻檢測(cè)環(huán)節(jié)，工作人員在35kV主變的高壓套管、低壓套管、箱體焊縫、冷卻器接口、中性點(diǎn)引出線等12個(gè)位置依次布置特高頻傳感器，檢測(cè)頻段設(shè)置為300MHz-1500MHz，增益調(diào)整為40dB，每個(gè)位置的檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)不少于2分鐘。檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)，在高壓側(cè)B相套管對(duì)應(yīng)的箱體位置，檢測(cè)到明顯的周期性放電信號(hào)，信號(hào)周期與35kV主變的運(yùn)行電壓周期一致，等效放電量*高達(dá)到1210pC，遠(yuǎn)高于規(guī)程規(guī)定的500pC注意值。

變壓器局放檢測(cè)的超聲波檢測(cè)環(huán)節(jié)印證了特高頻檢測(cè)的結(jié)果，在同一位置布置超聲波傳感器，檢測(cè)頻段設(shè)置為10kHz-200kHz，檢測(cè)到峰值為23.7mV的連續(xù)振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)的相位分布與特高頻檢測(cè)到的放電信號(hào)完全匹配，排除了外部機(jī)械振動(dòng)干擾的可能。

為進(jìn)一步確認(rèn)絕緣故障的發(fā)展程度，工作人員同時(shí)提取了該35kV主變的油樣開展油中溶解氣體分析，檢測(cè)結(jié)果顯示油中乙炔含量為4.2μL/L，超過GB/T 7252規(guī)定的2μL/L注意值，總烴含量達(dá)到146μL/L，也處于異常區(qū)間，說明該35kV主變內(nèi)部已經(jīng)存在持續(xù)性的放電現(xiàn)象【2】。在變壓器局放檢測(cè)全部完成后，檢測(cè)團(tuán)隊(duì)初步判定該35kV主變存在內(nèi)部絕緣故障，需要停電吊芯復(fù)核。

三、絕緣故障判定與絕緣劣化溯源

結(jié)合三項(xiàng)變壓器局放檢測(cè)的結(jié)果，檢測(cè)團(tuán)隊(duì)判定該35kV主變高壓側(cè)B相繞組附近存在明確的絕緣故障，故障類型為固體絕緣局部放電，建議盡快停電開展吊芯檢查。

園區(qū)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在安排好負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，對(duì)該35kV主變進(jìn)行停電吊芯，檢查結(jié)果與變壓器局放檢測(cè)結(jié)論完全一致：高壓側(cè)B相繞組第3-4匝位置的絕緣紙存在直徑約1.2cm的局部碳化區(qū)域，附近的絕緣墊塊表面也有明顯的放電灼燒痕跡，繞組表面附著有少量金屬粉塵，未發(fā)現(xiàn)繞組變形、油道堵塞等其他問題。

后續(xù)的絕緣劣化溯源分析顯示，該35kV主變近2年園區(qū)用電高峰期長(zhǎng)期處于110%-120%的過負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，繞組運(yùn)行溫度長(zhǎng)期超過90℃，導(dǎo)致絕緣紙出現(xiàn)熱老化，機(jī)械強(qiáng)度與絕緣性能下降；同時(shí)由于變壓器密封墊存在輕微老化，少量外界金屬粉塵進(jìn)入箱體內(nèi)部附著在繞組表面，形成了局部電場(chǎng)集中點(diǎn)，*終誘發(fā)放電，導(dǎo)致絕緣劣化進(jìn)一步加速，形成了當(dāng)前的絕緣故障。如果未及時(shí)通過變壓器局放檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該問題，繼續(xù)運(yùn)行1-2個(gè)月極有可能出現(xiàn)繞組匝間擊穿，導(dǎo)致該35kV主變徹底損毀【3】。

本次局放檢測(cè)案例也驗(yàn)證了變壓器局放檢測(cè)與絕緣劣化程度的對(duì)應(yīng)關(guān)系：當(dāng)35kV主變內(nèi)部絕緣劣化處于早期階段時(shí)，油中溶解氣體特征指標(biāo)會(huì)首先出現(xiàn)異常，隨著絕緣劣化程度加深，會(huì)逐步產(chǎn)生可檢測(cè)到的特高頻、超聲波放電信號(hào)，通過定期開展變壓器局放檢測(cè)，完全可以在絕緣劣化發(fā)展為嚴(yán)重絕緣故障前發(fā)現(xiàn)隱患。

四、局放檢測(cè)案例的價(jià)值參考

本次局放檢測(cè)案例對(duì)于B端企業(yè)用戶和G端監(jiān)管運(yùn)維機(jī)構(gòu)都有明確的參考價(jià)值。

對(duì)于工業(yè)企業(yè)、園區(qū)運(yùn)維等B端用戶而言，首先明確了變壓器局放檢測(cè)在35kV主變?cè)缙诮^緣故障排查中的實(shí)用性：本次變壓器局放檢測(cè)在35kV主變僅出現(xiàn)輕微異音、油溫小幅升高的階段*精準(zhǔn)定位了絕緣故障，避免了后續(xù)非計(jì)劃停電導(dǎo)致的損失。經(jīng)園區(qū)測(cè)算，本次絕緣故障如果發(fā)展為繞組擊穿，35kV主變的維修更換成本超過30萬元，同時(shí)園區(qū)企業(yè)停產(chǎn)的單日損失超過15萬元，而本次變壓器局放檢測(cè)的總成本僅為6800元，投入產(chǎn)出比十分可觀。其次也解答了B端用戶關(guān)心的成本與性能問題：常規(guī)的35kV主變變壓器局放檢測(cè)成本僅為同等容量主變大修成本的1%-2%，檢測(cè)精度能夠滿足早期絕緣故障的排查需求，適合納入常規(guī)運(yùn)維流程。

對(duì)于電網(wǎng)監(jiān)管、電力運(yùn)維管理等G端用戶而言，本次局放檢測(cè)案例也印證了變壓器局放檢測(cè)納入35kV主變預(yù)防性試驗(yàn)的必要性。本次變壓器局放檢測(cè)的全部流程符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的要求，出具的檢測(cè)報(bào)告可以作為運(yùn)維合規(guī)的有效憑證，符合電力安全監(jiān)管的相關(guān)要求【4】。同時(shí)本次局放檢測(cè)案例也為區(qū)域35kV主變運(yùn)維管理優(yōu)化提供了參考：對(duì)于投運(yùn)時(shí)間超過5年、長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行的35kV主變，可適當(dāng)提高變壓器局放檢測(cè)的頻率，及時(shí)排查絕緣劣化問題，降低區(qū)域電網(wǎng)的整體故障發(fā)生率。

本次絕緣故障處理完成后，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)更換了該35kV主變故障段的繞組與絕緣墊塊，清理了箱體內(nèi)部的雜質(zhì)，更換了老化的密封墊，重新注油后投運(yùn)，再次開展變壓器局放檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)異常放電信號(hào)，截至2024年6月該35kV主變運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。

五、35kV主變絕緣故障排查的注意事項(xiàng)

結(jié)合本次局放檢測(cè)案例的經(jīng)驗(yàn)，在開展35kV主變運(yùn)維與絕緣故障排查時(shí)，需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

第一要合理設(shè)置變壓器局放檢測(cè)的頻率，正常運(yùn)行的35kV主變每年至少開展一次變壓器局放檢測(cè)，對(duì)于長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行、處于重污穢區(qū)域、投運(yùn)時(shí)間超過10年的35kV主變，建議將檢測(cè)頻率提升至每半年一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期絕緣劣化問題。

第二要采用多方法聯(lián)合的檢測(cè)方案，不要僅依靠單一的檢測(cè)方法排查絕緣故障，特高頻檢測(cè)適合定位放電位置、超聲波檢測(cè)適合區(qū)分放電與機(jī)械干擾、油中溶解氣體分析適合判斷放電的嚴(yán)重程度，三者聯(lián)合使用可以大幅降低誤判、漏判的概率，類似本次局放檢測(cè)案例的多方法聯(lián)合方案，檢測(cè)準(zhǔn)確率可提升至95%以上。

第三要重視檢測(cè)人員的資質(zhì)與檢測(cè)流程的規(guī)范性，G端用戶在驗(yàn)收檢測(cè)報(bào)告時(shí)要確認(rèn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備相應(yīng)的檢測(cè)資質(zhì)，檢測(cè)流程符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保檢測(cè)結(jié)果的*性與合規(guī)性；B端用戶選擇檢測(cè)服務(wù)時(shí)不要僅以價(jià)格為判斷標(biāo)準(zhǔn)，避免因檢測(cè)不規(guī)范遺漏絕緣故障導(dǎo)致更大損失。

第四要建立跟蹤排查機(jī)制，一旦通過變壓器局放檢測(cè)發(fā)現(xiàn)35kV主變存在異常放電信號(hào)，要縮短檢測(cè)周期跟蹤信號(hào)變化，不要抱有僥幸心理繼續(xù)帶病運(yùn)行，避免絕緣劣化快速發(fā)展引發(fā)嚴(yán)重事故。

參考文獻(xiàn)

【1】 DL/T 1982-2019 變壓器特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則

【2】 GB/T 7252-2001 變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則

【3】 電力變壓器絕緣劣化評(píng)估技術(shù)規(guī)程

【4】 DL/T 596-2021 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程