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

一、項目背景

本次局放檢測案例的檢測對象為南方某地級市裝備制造產(chǎn)業(yè)園配套110kV變電站內(nèi)的2號35kV主變，該35kV主變額定容量為20MVA，投運時間為2017年，主要承擔園區(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)運維團隊開展季度巡檢時，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年同期同負荷工況下高出3.2℃，油位無明顯異常。由于該35kV主變承擔的負荷中包含對供電連續(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)致非計劃停電，將給園區(qū)企業(yè)帶來高額的停產(chǎn)損失。運維團隊當即決定暫停該35kV主變的過負荷運行安排，同時委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)開展變壓器局放檢測，排查是否存在早期絕緣故障。

二、變壓器局放檢測實施流程

本次變壓器局放檢測嚴格按照現(xiàn)行電力行業(yè)標準要求開展，采用特高頻檢測、超聲波檢測與油中溶解氣體分析聯(lián)合檢測的方案，避免單一檢測方法的誤判風險【1】。檢測前工作人員首先排查了現(xiàn)場的電磁干擾源，關(guān)閉了站內(nèi)在運行的移動通信干擾器、高壓試驗設(shè)備等干擾源，同時記錄了該35kV主變的實時負荷、油溫、運行電壓等基礎(chǔ)參數(shù)，確保變壓器局放檢測數(shù)據(jù)的可追溯性。

變壓器局放檢測的特高頻檢測環(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、中性點引出線等12個位置依次布置特高頻傳感器，檢測頻段設(shè)置為300MHz-1500MHz，增益調(diào)整為40dB，每個位置的檢測時長不少于2分鐘。檢測過程中發(fā)現(xiàn)，在高壓側(cè)B相套管對應(yīng)的箱體位置，檢測到明顯的周期性放電信號，信號周期與35kV主變的運行電壓周期一致，等效放電量*高達到1210pC，遠高于規(guī)程規(guī)定的500pC注意值。

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

為進一步確認絕緣故障的發(fā)展程度，工作人員同時提取了該35kV主變的油樣開展油中溶解氣體分析，檢測結(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】。在變壓器局放檢測全部完成后，檢測團隊初步判定該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)合三項變壓器局放檢測的結(jié)果，檢測團隊判定該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)運維團隊在安排好負荷轉(zhuǎn)移后，對該35kV主變進行停電吊芯，檢查結(jié)果與變壓器局放檢測結(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)用電高峰期長期處于110%-120%的過負荷運行狀態(tài)，繞組運行溫度長期超過90℃，導(dǎo)致絕緣紙出現(xiàn)熱老化，機械強度與絕緣性能下降；同時由于變壓器密封墊存在輕微老化，少量外界金屬粉塵進入箱體內(nèi)部附著在繞組表面，形成了局部電場集中點，*終誘發(fā)放電，導(dǎo)致絕緣劣化進一步加速，形成了當前的絕緣故障。如果未及時通過變壓器局放檢測發(fā)現(xiàn)該問題，繼續(xù)運行1-2個月極有可能出現(xiàn)繞組匝間擊穿，導(dǎo)致該35kV主變徹底損毀【3】。

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

四、局放檢測案例的價值參考

本次局放檢測案例對于B端企業(yè)用戶和G端監(jiān)管運維機構(gòu)都有明確的參考價值。

對于工業(yè)企業(yè)、園區(qū)運維等B端用戶而言，首先明確了變壓器局放檢測在35kV主變早期絕緣故障排查中的實用性：本次變壓器局放檢測在35kV主變僅出現(xiàn)輕微異音、油溫小幅升高的階段*精準定位了絕緣故障，避免了后續(xù)非計劃停電導(dǎo)致的損失。經(jīng)園區(qū)測算，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成本僅為同等容量主變大修成本的1%-2%，檢測精度能夠滿足早期絕緣故障的排查需求，適合納入常規(guī)運維流程。

對于電網(wǎng)監(jiān)管、電力運維管理等G端用戶而言，本次局放檢測案例也印證了變壓器局放檢測納入35kV主變預(yù)防性試驗的必要性。本次變壓器局放檢測的全部流程符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的要求，出具的檢測報告可以作為運維合規(guī)的有效憑證，符合電力安全監(jiān)管的相關(guān)要求【4】。同時本次局放檢測案例也為區(qū)域35kV主變運維管理優(yōu)化提供了參考：對于投運時間超過5年、長期過負荷運行的35kV主變，可適當提高變壓器局放檢測的頻率，及時排查絕緣劣化問題，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，運維團隊更換了該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，再次開展變壓器局放檢測未發(fā)現(xiàn)異常放電信號，截至2024年6月該35kV主變運行狀態(tài)穩(wěn)定。

五、35kV主變絕緣故障排查的注意事項

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

第一要合理設(shè)置變壓器局放檢測的頻率，正常運行的35kV主變每年至少開展一次變壓器局放檢測，對于長期過負荷運行、處于重污穢區(qū)域、投運時間超過10年的35kV主變，建議將檢測頻率提升至每半年一次，及時發(fā)現(xiàn)早期絕緣劣化問題。

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

第三要重視檢測人員的資質(zhì)與檢測流程的規(guī)范性，G端用戶在驗收檢測報告時要確認檢測機構(gòu)具備相應(yīng)的檢測資質(zhì)，檢測流程符合現(xiàn)行標準的要求，確保檢測結(jié)果的*性與合規(guī)性；B端用戶選擇檢測服務(wù)時不要僅以價格為判斷標準，避免因檢測不規(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制，一旦通過變壓器局放檢測發(fā)現(xiàn)35kV主變存在異常放電信號，要縮短檢測周期跟蹤信號變化，不要抱有僥幸心理繼續(xù)帶病運行，避免絕緣劣化快速發(fā)展引發(fā)嚴重事故。

參考文獻

【1】 DL/T 1982-2019 變壓器特高頻局部放電檢測技術(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估技術(shù)規(guī)程

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