近期不少電力運維企業(yè)、第三方檢測機構(gòu)的咨詢集中在兩個問題:一是面向變壓器油的日常運維,介損測試如何才能滿足油質(zhì)評估的準確性要求?二是開展合規(guī)絕緣油檢測時,絕緣油介損測試儀的選型需要關(guān)注哪些核心指標?作為電力系統(tǒng)絕緣狀態(tài)監(jiān)測的核心環(huán)節(jié),相關(guān)測試的準確性直接關(guān)系到變壓器等充油設(shè)備的運行安全,也是監(jiān)管部門抽檢的重點內(nèi)容,理清測試邏輯、選對適配設(shè)備、規(guī)范操作流程,是所有涉電主體都需要明確的核心要求。
變壓器油作為充油電力設(shè)備的核心絕緣介質(zhì),承擔著絕緣、散熱、滅弧三類核心功能,在長期運行過程中,受溫度、電場、氧氣、水分等因素的影響,變壓器油會逐漸發(fā)生氧化、裂解,產(chǎn)生酸性物質(zhì)、膠體雜質(zhì)、游離水分等老化產(chǎn)物,這類產(chǎn)物會大幅提升油介質(zhì)的極化程度和導電能力,直接反映為介損值的上升。介損測試正是通過測量變壓器油在交流電場作用下的介質(zhì)損耗因數(shù),判斷油質(zhì)的老化程度和絕緣性能,是絕緣油檢測體系中不可或缺的核心檢測項目【1】。
對于B端的電力運維企業(yè)、新能源電站業(yè)主而言,介損測試的結(jié)果是油質(zhì)評估的核心依據(jù),可直接指導變壓器的運維決策:新變壓器投運前的介損測試可驗證出廠變壓器油的質(zhì)量是否達標,避免不合格產(chǎn)品投入運行;日常運維中的定期介損測試可及時捕捉變壓器油的老化趨勢,提前安排換油、濾油等運維操作,避免因絕緣失效導致的設(shè)備故障和停電損失。對于G端的市場監(jiān)管部門、電力監(jiān)管機構(gòu)、特種設(shè)備檢測機構(gòu)而言,介損測試結(jié)果是電力設(shè)備質(zhì)量抽檢、運維合規(guī)性檢查的核心指標,可有效排查涉電安全隱患,規(guī)范行業(yè)運維標準。絕緣油檢測的項目眾多,但介損測試是為數(shù)不多可以直接反映油質(zhì)整體絕緣性能的項目,在油質(zhì)評估體系中的權(quán)重占比超過30%,是所有充油設(shè)備運維必做的檢測項目之一。
不管是B端用戶開展日常運維,還是G端機構(gòu)開展合規(guī)檢測,絕緣油介損測試儀的參數(shù)直接決定了測試結(jié)果的準確性和合規(guī)性,選型時需要結(jié)合自身場景重點關(guān)注三類參數(shù)。
首先是核心測試精度參數(shù),目前符合行業(yè)標準要求的絕緣油介損測試儀,介損測試范圍通常覆蓋0.001%~*,測量誤差不超過±(讀數(shù)×0.5%+0.005%),電容測試范圍覆蓋1pF~20000pF,測量誤差不超過±(讀數(shù)×0.5%+1pF),這類參數(shù)可完全覆蓋新油、運行油、老化油等不同狀態(tài)變壓器油的測試需求,滿足油質(zhì)評估的精度要求【2】。其次是場景適配參數(shù),面向變電站現(xiàn)場測試的B端用戶,需要優(yōu)先選擇搭載變頻抗干擾模塊的絕緣油介損測試儀,這類設(shè)備可在500kV及以下變電站的強電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作,避免電場干擾導致的測試數(shù)據(jù)偏差;同時優(yōu)先選擇支持自動精準控溫的絕緣油介損測試儀,控溫精度應(yīng)達到±0.1℃,可精準將油樣升溫至90℃的標準測試溫度,無需人工值守溫控過程,大幅提升測試效率,部分絕緣油介損測試儀還搭載了自動測試程序,設(shè)置好參數(shù)后可自動完成升溫、測試、清洗全流程,無需人工全程值守,單人即可完成全部測試操作,大幅降低了對運維人員的要求。*后是合規(guī)性和成本參數(shù),對于有出具檢測報告需求的B端第三方檢測機構(gòu)和G端監(jiān)管檢測機構(gòu),需要選擇可提供計量院校準證書的絕緣油介損測試儀,確保測試數(shù)據(jù)可溯源,符合檢測機構(gòu)資質(zhì)認定的相關(guān)要求;對于測試頻次較高的B端運維企業(yè),可選擇搭載自動油杯清洗功能的絕緣油介損測試儀,單次測試僅需消耗少量酒精和濾紙,平均單次測試成本不足5元,遠低于送檢第三方的費用,長期使用可大幅降低運維成本。
即使選用了參數(shù)達標的絕緣油介損測試儀,不規(guī)范的操作也會導致測試結(jié)果偏差,無法為油質(zhì)評估提供有效依據(jù),操作過程中需要重點把控三個環(huán)節(jié)。
首先是油樣采集環(huán)節(jié),需要嚴格按照*標準要求使用干燥、密封的棕色玻璃采樣瓶,從變壓器的取樣閥處采集變壓器油油樣,采樣前需先排放取樣閥處的殘留油液,避免混入雜質(zhì)和水分,采樣后需密封避光保存,24小時內(nèi)完成介損測試【3】。其次是測試前準備環(huán)節(jié),測試前需將油杯用石油醚或酒精反復清洗,放入105℃的干燥箱中烘干至恒重,冷卻至室溫后再注入變壓器油油樣,避免油杯殘留的雜質(zhì)、水分或舊油樣影響測試結(jié)果;測試前需對絕緣油介損測試儀進行預(yù)熱,確認設(shè)備的校準證書在有效期內(nèi),避免設(shè)備失準導致的測試誤差,使用絕緣油介損測試儀測試時,需要確保設(shè)備接地良好,避免靜電干擾影響測試結(jié)果。*后是測試操作環(huán)節(jié),將變壓器油油樣注入油杯后需靜置5分鐘以上,排出油樣中的氣泡,設(shè)置測試溫度為90℃,待溫度穩(wěn)定后啟動介損測試,平行測試至少2次,兩次測試的介損值偏差不超過0.002%方可判定為有效測試,取平均值作為*終測試結(jié)果【4】。
對于G端檢測機構(gòu)而言,還需要留存完整的操作記錄,包括油樣采集信息、設(shè)備校準信息、測試過程參數(shù)、測試結(jié)果等,確保所有數(shù)據(jù)可追溯,符合檢測報告的出具要求;對于B端運維企業(yè)而言,需要將介損測試結(jié)果同步錄入設(shè)備運維臺賬,結(jié)合絕緣油檢測的其他項目(如色譜分析、微水測試、閃點測試等)綜合開展油質(zhì)評估,避免單一參數(shù)判斷導致的誤判。不少地區(qū)的監(jiān)管部門已經(jīng)將絕緣油介損測試儀的配備情況作為運維企業(yè)合規(guī)性檢查的內(nèi)容之一,要求相關(guān)企業(yè)配備符合標準的測試設(shè)備,自行開展定期檢測。
介損測試的結(jié)果不僅可以反映變壓器油的絕緣狀態(tài),還可以結(jié)合其他數(shù)據(jù)為不同主體提供決策支撐。對于B端的電力運維企業(yè)而言,當變壓器油的90℃介損值超過0.5%時,說明油質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)明顯老化,需要結(jié)合微水測試、酸值測試的結(jié)果判斷老化原因,如果是水分超標導致的介損上升,可采用真空濾油的方式處理,如果是氧化老化導致的介損上升,需要及時更換變壓器油;對于新能源電站等運維人員不足的場景,可將絕緣油介損測試儀接入運維物聯(lián)網(wǎng)平臺,定期上傳介損測試數(shù)據(jù),由平臺自動開展油質(zhì)評估,提前推送運維預(yù)*,降低運維人力投入。
對于G端的監(jiān)管機構(gòu)而言,可將介損測試結(jié)果納入電力設(shè)備安全抽檢的核心指標,對于介損值超標的充油設(shè)備,要求運維主體限期整改,避免發(fā)生安全事故;對于特種設(shè)備檢測機構(gòu)而言,變壓器油的介損測試結(jié)果是變壓器定期檢驗的必備材料,不符合標準要求的設(shè)備不得繼續(xù)運行【5】。此外,在電力設(shè)備的招投標環(huán)節(jié),采購方也可要求供應(yīng)商提供變壓器油的介損測試報告,作為產(chǎn)品質(zhì)量驗證的依據(jù),從源頭把控設(shè)備質(zhì)量。
隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)推進,充油電力設(shè)備的數(shù)量持續(xù)增長,絕緣油檢測的需求也在不斷提升,絕緣油介損測試儀作為介損測試的核心設(shè)備,其參數(shù)適配性、操作規(guī)范性直接決定了油質(zhì)評估的準確性,不管是企業(yè)運維還是機構(gòu)監(jiān)管,都需要嚴格遵循行業(yè)標準要求,選對適配設(shè)備、規(guī)范操作流程,才能有效保障電力設(shè)備的運行安全。
參考文獻
【1】 GB/T 5654-2023 液體絕緣材料 相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量
【2】 DL/T 984-2018 絕緣油介損及體積電阻率測定法
【3】 GB/T 7597-2021 電力用油采樣方法
【4】 DL/T 596-2021 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程
【5】 RB/T 214-2017 檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定能力評價 檢驗檢測機構(gòu)通用要求