近期不少電力運(yùn)維企業(yè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的咨詢集中在兩個(gè)問(wèn)題:一是面向變壓器油的日常運(yùn)維,介損測(cè)試如何才能滿足油質(zhì)評(píng)估的準(zhǔn)確性要求?二是開(kāi)展合規(guī)絕緣油檢測(cè)時(shí),絕緣油介損測(cè)試儀的選型需要關(guān)注哪些核心指標(biāo)?作為電力系統(tǒng)絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)的核心環(huán)節(jié),相關(guān)測(cè)試的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到變壓器等充油設(shè)備的運(yùn)行安全,也是監(jiān)管部門(mén)抽檢的重點(diǎn)內(nèi)容,理清測(cè)試邏輯、選對(duì)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(dān)著絕緣、散熱、滅弧三類(lèi)核心功能,在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,受溫度、電場(chǎng)、氧氣、水分等因素的影響,變壓器油會(huì)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(lèi)產(chǎn)物會(huì)大幅提升油介質(zhì)的極化程度和導(dǎo)電能力,直接反映為介損值的上升。介損測(cè)試正是通過(guò)測(cè)量變壓器油在交流電場(chǎng)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(cè)體系中不可或缺的核心檢測(cè)項(xiàng)目【1】。
對(duì)于B端的電力運(yùn)維企業(yè)、新能源電站業(yè)主而言,介損測(cè)試的結(jié)果是油質(zhì)評(píng)估的核心依據(jù),可直接指導(dǎo)變壓器的運(yùn)維決策:新變壓器投運(yùn)前的介損測(cè)試可驗(yàn)證出廠變壓器油的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),避免不合格產(chǎn)品投入運(yùn)行;日常運(yùn)維中的定期介損測(cè)試可及時(shí)捕捉變壓器油的老化趨勢(shì),提前安排換油、濾油等運(yùn)維操作,避免因絕緣失效導(dǎo)致的設(shè)備故障和停電損失。對(duì)于G端的市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)、電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)、特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)而言,介損測(cè)試結(jié)果是電力設(shè)備質(zhì)量抽檢、運(yùn)維合規(guī)性檢查的核心指標(biāo),可有效排查涉電安全隱患,規(guī)范行業(yè)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)。絕緣油檢測(cè)的項(xiàng)目眾多,但介損測(cè)試是為數(shù)不多可以直接反映油質(zhì)整體絕緣性能的項(xiàng)目,在油質(zhì)評(píng)估體系中的權(quán)重占比超過(guò)30%,是所有充油設(shè)備運(yùn)維必做的檢測(cè)項(xiàng)目之一。
不管是B端用戶開(kāi)展日常運(yùn)維,還是G端機(jī)構(gòu)開(kāi)展合規(guī)檢測(cè),絕緣油介損測(cè)試儀的參數(shù)直接決定了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和合規(guī)性,選型時(shí)需要結(jié)合自身場(chǎng)景重點(diǎn)關(guān)注三類(lèi)參數(shù)。
首先是核心測(cè)試精度參數(shù),目前符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的絕緣油介損測(cè)試儀,介損測(cè)試范圍通常覆蓋0.001%~*,測(cè)量誤差不超過(guò)±(讀數(shù)×0.5%+0.005%),電容測(cè)試范圍覆蓋1pF~20000pF,測(cè)量誤差不超過(guò)±(讀數(shù)×0.5%+1pF),這類(lèi)參數(shù)可完全覆蓋新油、運(yùn)行油、老化油等不同狀態(tài)變壓器油的測(cè)試需求,滿足油質(zhì)評(píng)估的精度要求【2】。其次是場(chǎng)景適配參數(shù),面向變電站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)試儀,這類(lèi)設(shè)備可在500kV及以下變電站的強(qiáng)電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作,避免電場(chǎng)干擾導(dǎo)致的測(cè)試數(shù)據(jù)偏差;同時(shí)優(yōu)先選擇支持自動(dòng)精準(zhǔn)控溫的絕緣油介損測(cè)試儀,控溫精度應(yīng)達(dá)到±0.1℃,可精準(zhǔn)將油樣升溫至90℃的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度,無(wú)需人工值守溫控過(guò)程,大幅提升測(cè)試效率,部分絕緣油介損測(cè)試儀還搭載了自動(dòng)測(cè)試程序,設(shè)置好參數(shù)后可自動(dòng)完成升溫、測(cè)試、清洗全流程,無(wú)需人工全程值守,單人即可完成全部測(cè)試操作,大幅降低了對(duì)運(yùn)維人員的要求。*后是合規(guī)性和成本參數(shù),對(duì)于有出具檢測(cè)報(bào)告需求的B端第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)和G端監(jiān)管檢測(cè)機(jī)構(gòu),需要選擇可提供計(jì)量院校準(zhǔn)證書(shū)的絕緣油介損測(cè)試儀,確保測(cè)試數(shù)據(jù)可溯源,符合檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定的相關(guān)要求;對(duì)于測(cè)試頻次較高的B端運(yùn)維企業(yè),可選擇搭載自動(dòng)油杯清洗功能的絕緣油介損測(cè)試儀,單次測(cè)試僅需消耗少量酒精和濾紙,平均單次測(cè)試成本不足5元,遠(yuǎn)低于送檢第三方的費(fèi)用,長(zhǎng)期使用可大幅降低運(yùn)維成本。
即使選用了參數(shù)達(dá)標(biāo)的絕緣油介損測(cè)試儀,不規(guī)范的操作也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏差,無(wú)法為油質(zhì)評(píng)估提供有效依據(jù),操作過(guò)程中需要重點(diǎn)把控三個(gè)環(huán)節(jié)。
首先是油樣采集環(huán)節(jié),需要嚴(yán)格按照*標(biāo)準(zhǔn)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(shí)內(nèi)完成介損測(cè)試【3】。其次是測(cè)試前準(zhǔn)備環(huán)節(jié),測(cè)試前需將油杯用石油醚或酒精反復(fù)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(cè)試結(jié)果;測(cè)試前需對(duì)絕緣油介損測(cè)試儀進(jìn)行預(yù)熱,確認(rèn)設(shè)備的校準(zhǔn)證書(shū)在有效期內(nèi),避免設(shè)備失準(zhǔn)導(dǎo)致的測(cè)試誤差,使用絕緣油介損測(cè)試儀測(cè)試時(shí),需要確保設(shè)備接地良好,避免靜電干擾影響測(cè)試結(jié)果。*后是測(cè)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(cè)試溫度為90℃,待溫度穩(wěn)定后啟動(dòng)介損測(cè)試,平行測(cè)試至少2次,兩次測(cè)試的介損值偏差不超過(guò)0.002%方可判定為有效測(cè)試,取平均值作為*終測(cè)試結(jié)果【4】。
對(duì)于G端檢測(cè)機(jī)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(zhǔn)信息、測(cè)試過(guò)程參數(shù)、測(cè)試結(jié)果等,確保所有數(shù)據(jù)可追溯,符合檢測(cè)報(bào)告的出具要求;對(duì)于B端運(yùn)維企業(yè)而言,需要將介損測(cè)試結(jié)果同步錄入設(shè)備運(yùn)維臺(tái)賬,結(jié)合絕緣油檢測(cè)的其他項(xiàng)目(如色譜分析、微水測(cè)試、閃點(diǎn)測(cè)試等)綜合開(kāi)展油質(zhì)評(píng)估,避免單一參數(shù)判斷導(dǎo)致的誤判。不少地區(qū)的監(jiān)管部門(mén)已經(jīng)將絕緣油介損測(cè)試儀的配備情況作為運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試設(shè)備,自行開(kāi)展定期檢測(cè)。
介損測(cè)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(duì)于B端的電力運(yùn)維企業(yè)而言,當(dāng)變壓器油的90℃介損值超過(guò)0.5%時(shí),說(shuō)明油質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)明顯老化,需要結(jié)合微水測(cè)試、酸值測(cè)試的結(jié)果判斷老化原因,如果是水分超標(biāo)導(dǎo)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(dǎo)致的介損上升,需要及時(shí)更換變壓器油;對(duì)于新能源電站等運(yùn)維人員不足的場(chǎng)景,可將絕緣油介損測(cè)試儀接入運(yùn)維物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),定期上傳介損測(cè)試數(shù)據(jù),由平臺(tái)自動(dòng)開(kāi)展油質(zhì)評(píng)估,提前推送運(yùn)維預(yù)警,降低運(yùn)維人力投入。
對(duì)于G端的監(jiān)管機(jī)構(gòu)而言,可將介損測(cè)試結(jié)果納入電力設(shè)備安全抽檢的核心指標(biāo),對(duì)于介損值超標(biāo)的充油設(shè)備,要求運(yùn)維主體限期整改,避免發(fā)生安全事故;對(duì)于特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)而言,變壓器油的介損測(cè)試結(jié)果是變壓器定期檢驗(yàn)的必備材料,不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備不得繼續(xù)運(yùn)行【5】。此外,在電力設(shè)備的招投標(biāo)環(huán)節(jié),采購(gòu)方也可要求供應(yīng)商提供變壓器油的介損測(cè)試報(bào)告,作為產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)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(jìn),充油電力設(shè)備的數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),絕緣油檢測(cè)的需求也在不斷提升,絕緣油介損測(cè)試儀作為介損測(cè)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(píng)估的準(zhǔn)確性,不管是企業(yè)運(yùn)維還是機(jī)構(gòu)監(jiān)管,都需要嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,選對(duì)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(yùn)行安全。
參考文獻(xiàn)
【1】 GB/T 5654-2023 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
【2】 DL/T 984-2018 絕緣油介損及體積電阻率測(cè)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(yàn)規(guī)程
【5】 RB/T 214-2017 檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評(píng)價(jià) 檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通用要求