一、预防性试验目的与意义
1.确保电力系统安全有效运行
电力变压器作为电力系统中的核心设备，承担着电能转换和分配的关键任务。其稳定性和可靠性直接关系到电力系统的安全和电力供应的连续性。预防性试验的目的之一就是通过系统的检测和诊断，确保电力变压器能够在各种条件下安全有效地运行。
根据国家电网公司的数据，通过实施预防性试验，电力变压器的故障率下降了约30%，显著提高了电力系统的稳定性。此外，预防性试验还能及时发现变压器的潜在问题，避免因设备故障导致的大规模停电事件，从而确保了电力供应的连续性和可靠性。
2 . 预防变压器故障和事故发生
变压器在长期运行过程中，由于各种原因，如绝缘材料老化、机械损伤、过电压等，可能会出现故障。这些故障如果不及时处理，可能会导致设备损坏甚至事故的发生，给电力系统带来严重影响。预防性试验通过一系列科学的测试方法，如绝缘电阻测量、泄露电流测量、交流耐压试验等，能够提前发现变压器的绝缘缺陷和潜在问题。
统计数据显示，实施预防性试验的变压器比未实施的变压器故障率低40%。此外，预防性试验还能够通过对变压器的定期检查，及时发现和处理问题，避免了因设备突发故障导致的停电，减少了经济损失和社会影响。例如，一项针对110kV电力变压器的研究显示，通过预防性试验，能够发现约60%的潜在故障，从而采取相应的维护措施，避免了可能的事故和损失。
二、试验项目与周期
1 .绕组直流电阻测量
绕组直流电阻测量是变压器预防性试验中的基础项目之一，主要用于评估变压器绕组的导电性能和焊接质量。根据DL/T 596—2005《电力设备预防性试验规程》，1.6MVA以上的变压器，各相绕组直流电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%；1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%。测量结果与历史数据相比较，其变化不应大于2%，以确保绕组内部没有发生短路或断线等故障。
统计数据表明，通过实施绕组直流电阻测量，可以发现约50%的变压器绕组导电性能问题，这些问题若不及时处理，可能会导致变压器过热甚至烧毁。因此，该试验项目对于预防变压器绕组故障具有重要意义。
2.绕组绝缘电阻测量
绕组绝缘电阻测量是评估变压器绝缘状态的重要手段。通过测量绕组对地以及绕组间的绝缘电阻值，可以有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮脏污，以及贯穿性的集中性缺陷。规程规定，绝缘电阻值换算至同一温度下，与前一次测试结果相比较应无明显变化，吸收比不低于1.3或极化指数不低于1.5。
根据国家电网公司的数据，实施绕组绝缘电阻测量可以发现约40%的变压器绝缘问题，这些问题若不及时发现和处理，可能会导致绝缘击穿，引发电力系统故障。因此，该试验项目对于保障变压器绝缘性能至关重要。
3. 泄露电流测量
泄露电流测量是另一种评估变压器绝缘性能的试验方法。该方法通过施加高电压，测量通过变压器绝缘材料的电流，从而发现某些绝缘电阻试验不能发现的绝缘缺陷，如变压器绝缘的部分穿透性缺陷和引线套管缺陷。
根据DL/T 596—2005规程，泄露电流试验和测量绝缘电阻相似，但因施加电压较高，能发现某些绝缘电阻试验不能发现的绝缘缺陷。试验结果的分析判断，泄漏电流值与变压器的绝缘结构、温度等因素有关，所以在DL/T 596-1996中没有做规定。在判断时，也是只强调比较，每次的测量结果与历年比不应有显著变化，一般情况下，当年测量值不应大于上一年测量值的150%。
4 .交流耐压试验
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘轻度最有效和最直接的方法。该试验通过施加高于运行电压的交流电压，对变压器的绝缘性能进行考核。根据DL/T 596—2005规程，10kV及以上且10000kVA以上油浸式变压器应进行交流耐压试验。
统计数据显示，通过实施交流耐压试验，可以发现约60%的变压器潜在绝缘问题，这些问题若不及时发现和处理，可能会导致绝缘击穿，引发电力系统故障。因此，交流耐压试验对于预防变压器绝缘事故具有重要意义。根据规程，变压器为10kV及以下的在1~5年、66kV及以下的在大修后、更换绕组后和必要时都要进行交流耐压试验。
三、试验方法与步骤
1. 绝缘电阻测试
绝缘电阻测试是评估电力变压器绝缘状态的基本方法。该测试通过测量绕组对地以及绕组间的绝缘电阻值，来检查变压器绝缘材料的完整性。测试步骤如下：
①.准备工作：确保变压器绕组已彻底放电，避免因残留电荷造成测试误差。
②. 环境条件：测量应在环境温度不低于5℃，相对湿度不高于80%的条件下进行。
③. 测试仪器：使用精度不低于0.5级的兆欧表，测试电压通常为2500V或5000V。
④. 测试过程：将兆欧表的“线路”(L)端连接至被测绕组，将“接地”(E)端连接至变压器的接地端。以稳定的速度旋转兆欧表手柄，直至达到额定转速并持续1分钟后读取绝缘电阻值。
⑤. 结果判断：绝缘电阻值应不小于规程规定的最小值，且与历史数据相比较无明显下降。吸收比不低于1.3或极化指数不低于1.5。
2. 直流电阻测试
直流电阻测试用于评估变压器绕组的导电性能和焊接质量。测试步骤如下：
①. 准备工作：确保变压器绕组已彻底放电。
②. 测试仪器：使用直流电阻测试仪，根据变压器的额定电流选择合适的测试电流。
③. 测试过程：将测试仪的测试线分别连接至变压器绕组的两端，按照仪器说明书进行操作，施加直流电流并测量绕组的电阻值。
④. 结果判断：测量结果与历史数据相比较，其变化不应大于2%。相互间的差别不应大于三相平均值的2%（1.6MVA以上的变压器），或4%（1.6MVA及以下的变压器）。
3.变比测试
变比测试用于验证变压器的电压变换效果是否符合规定值。测试步骤如下：
①. 测试仪器：使用变比电桥或专用的变压器变比测试仪。
②. 测试准备：确保变压器绕组处于放电状态，且测试环境满足要求。
③. 测试过程：根据仪器的操作手册，正确连接变压器的高低压侧。对变比电桥进行预热并校准，然后进行变比测量。
④. 结果判断：实测变比应与变压器名牌上的额定变比一致，允许偏差通常为±1%。对于有载调压变压器，还需检查分接开关的各个位置。
4 . 组别测试
组别测试用于确定变压器的接线组别，以保证其能够正确并联运行。测试步骤如下：
①. 测试仪器：使用组别测试仪或变比电桥。
②. 测试准备：确保变压器绕组已放电，且测试环境满足要求。
③. 测试过程：连接仪器，按照说明书进行操作，测量变压器的接线组别。
④. 结果判断：测试结果应与变压器的设计组别一致，确保能够与系统中的其他变压器正确并联。
5 .功率因数测试
功率因数测试用于评估变压器的能效。测试步骤如下：
①. 测试仪器：使用功率分析仪或多功能电能质量分析仪。
②. 测试准备：确保变压器处于正常运行状态，且测试环境满足要求。
③. 测试过程：将测试仪连接至变压器的高压侧，测量其输入和输出功率，计算功率因数。
④. 结果判断：功率因数的值应接近1，低功率因数表明存在无功功率损耗，需要通过无功补偿来改善。
四、数据记录与分析
1. 记录测试数据
数据记录是电力变压器预防性试验中的重要环节，它为变压器的运行状态提供了详实的参考依据。测试数据的记录应包括以下内容：
①.变压器基本信息：包括变压器的额定容量、额定电压、连接组别等。
②.试验环境：记录试验时的环境温度、湿度等，这些因素可能影响试验结果的准确性。
③.绕组直流电阻：记录测量得到的各相绕组的直流电阻值，并与历史数据进行对比。
④.绝缘电阻：记录绕组对地以及绕组间的绝缘电阻值，并计算吸收比和极化指数。
⑤.泄露电流：在交流耐压试验中，记录不同电压下的泄露电流值。
⑥.交流耐压试验：记录施加的试验电压和持续时间，以及试验过程中是否有异常现象发生。
⑦.试验日期和人员：记录每次试验的具体日期和执行试验的人员，以确保数据的可追溯性。
例如，根据DL/T 596—2005规程，对于110kV的变压器，在大修后进行的交流耐压试验中，应记录的试验数据包括但不限于：
试验电压：1.5Un（Un为变压器额定电压）
持续时间：1分钟
泄露电流：在试验电压下的泄露电流值
这些数据应详细记录在试验报告中，以便于后续的数据分析和比较。
2 .数据分析与比较
数据分析与比较是判断变压器健康状况的关键步骤。通过对比当前试验数据与历史数据、规程标准以及同类设备的试验结果，可以评估变压器的性能变化和潜在风险。
①.趋势分析：通过对比连续几年的试验数据，分析变压器绝缘电阻、直流电阻等指标的变化趋势。例如，如果绝缘电阻值逐年下降，可能表明绝缘材料正在老化。
②.与规程比较：将试验结果与DL/T 596—2005等规程中的限值进行比较，确保变压器的运行状态满足安全要求。
③.横向比较：与同类型、同电压等级的变压器进行比较，分析其性能是否存在显著差异。
④.异常分析：对于试验中发现的异常数据，进行深入分析，如泄露电流异常升高可能指示局部放电问题，需要进一步的诊断试验来确定故障位置。
例如，对于110kV变压器的交流耐压试验，如果泄露电流值超过了规程规定的限值，或者与上次试验结果相比有显著增加，则需要进一步分析原因，并考虑是否需要采取维修或更换绝缘的措施。通过这些数据分析，可以有效预防变压器的故障和事故发生，确保电力系统的安全稳定运行。
随着电力系统的不断发展和智能化水平的提高，电力变压器预防性试验技术也在不断创新和完善。例如，在线监测技术的应用能够实时获取变压器的运行状态参数，为预防性试验提供更加丰富的数据支持；智能化诊断系统的出现能够对试验结果进行更准确、更快速的分析和判断，提高故障诊断的效率和准确性。
通过定期开展科学、规范的预防性试验，能够及时发现和处理变压器的潜在问题，确保其可靠运行，为电力供应的连续性和稳定性提供坚实的保障。
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