摘要：本文针基于一起变压器绝缘电阻降低的异常情况，分析了绕组绝缘电阻、绝缘油介质损耗因数、绝缘油体积电阻率的变化情况，找出异常原因，并提出了解决办法。
关键词：变压器、绝缘油、绝缘电阻
引言
变压器的绝缘材料中可能会存在着各种各样的缺陷，它们可能是在制造、大修过程中潜伏下来的，也可能是在运输、安装过程中形成的，还有可能是在运行中绝缘老化而发展起来的。Q/GDW 1168-2013《输变电设备状态检修试验规程》对变压器绕组绝缘电阻的要求为：1、无明显下降，2、吸收比≥1.3或极化指数≥1.5或绝缘电阻≥10000MΩ（注意值）。
1、异常情况简介
2017年9月11日，某变电站一台110kV变压器进行例行试验，该变压器容量为63000kVA。试验过程中发现绕组绝缘电阻明显低于设备交接数值，设备存在异常，试验数据如表1：
表1 变压器绝缘电阻测试数据
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注：以上数据均已换算至20℃。
2017年10月，经省电科院、变压器生产厂家以及本公司讨论，初步怀疑该变压器绝缘油可能存在不同程度的劣化和受到污染，决定于10月23日至27日期间对该变压器进行真空滤油处理。滤油处理后，绝缘电阻略有上升，但较初值仍有明显降低。
变压器厂方人员认为第一次滤油期间，由于现场环境温度较低，油温无法满足滤油要求。于是在2018年1月22日至2月2日期间，在3号主变周围搭建棉帐篷，并在帐篷内部安装4组2000W暖气片以提高环境温度，重新对该变压器进行真空热油循环处理，处理期间油温保持70℃、循环72小时以上，抽真空至130Pa、保持24小时。处理后，绝缘电阻与第一次滤油处理后测试值无明显变化，较初值仍有明显下降。
2、绝缘油数据分析
为了找出变压器绝缘电阻下降的最终原因，我们对该变压器历次绕组绝缘电阻、绝缘油常规项目进行分析（如表2、表3）。
表3 绝缘油历次试验数据
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从表3中可以看出，变压器投运以来，绝缘油的击穿电压未发生明显变化，油中水分含量逐年增加，但未超出规程规定。而绝缘油介损因数比交接值明显增大，即使滤油后有所下降，但仍比交接值大的多，绝缘油介损因数对判断运行中油的老化深度以及变压器绝缘特性的好坏有重要意义，初步判断①绝缘油电气性能已发生变化②绝缘油存在轻微受潮③真空滤油并不能完全恢复绝缘油的电气性能。
3、原因分析
3.1、绕组绝缘电阻数据异常原因分析
造成变压器绕组绝缘电阻偏低的原因主要有以下几点①变压器制造过程中器身未完全烘干，运行过程中水分自绝缘件渗出②运行过程中外部潮气自变压器密封薄弱处进入变压器内部③变压器绝缘设计存在局部缺陷。
该变压器的可研规划、设计制造均符合相关规定，并且出厂和交接试验时各项试验结果均正常，历次绕组泄露电流均正常，不足以断定变压器绝缘设计存在问题。
变压器运行中如果存在硅胶失效、长期漏油、注油口未完全封闭等故障，会使环境中的水分进入变压器内部，也会造成绝缘电阻下降；该变压器日常运行维护良好，无渗漏、硅胶失效等问题，进行真空滤油时，对变压器进行抽真空，保持24小时后内部压力无变化，密封薄弱处潮气进入的可能较小。
变压器制造过程中残留的水分会附着在变压器绝缘纸、垫木以及绝缘漆膜中，随着绝缘油循环而逐渐析出，融入绝缘油中造成整体绝缘电阻下降，由于现场无条件进行变压器内部绝缘件水分检测，该原因不能排除。
3.2铁芯夹件绝缘电阻数据原因分析
变压器铁芯夹件与绕组的空间距离相对较近，在放空变压器内部绝缘油情况下，绕组绝缘电阻已恢复正常，但铁芯夹件绝缘电阻未发生明显变化，说明铁芯夹件与绕组之间可能存在油泥等杂质，影响了铁芯夹件与绕组之间的绝缘水平。
3.3绝缘油数据异常分析原因分析
造成变压器绕组绝缘电阻偏低的绝缘油方面的原因为①绝缘油中含有过量水分②绝缘油中存在极性物质或杂质。
造成绝缘油水分含量增加的原因为内部绝缘件水分析出或外部水分进入，而通过4.1章节相关分析，外部水分进入变压器内部的可能性较小，因此很大可能是绝缘件水分析出，但是油中水分含量并未超标，通过真空滤油滤出油中水分后，绕组绝缘电阻未见上升，可见油中水分增加不是绕组绝缘电阻降低的主要原因。
耐压前油中的极性物质在油中呈现溶解状态，它本身具有足够大的自由能，易与水结合形成乳化产物，极性物质的电泳电导和杂质的杂质电导增加了绝缘油的电导，致使变压器绝缘电阻降低，单纯的真空滤油也不能有效滤除油中含有的极性物质，该原因不能排除。
综合以上分析，该变压器绕组绝缘电阻降低的原因可能为绝缘件内部水分析出或绝缘油中存在极性物质。
4、缺陷处理结果
根据以上分析判断，最终决定对该变压器进行器身清洗干燥及换油处理，由于现场无吊罩需要的无尘条件，遂将该变压器进行返厂检修，返厂后首先对该变压器进行内部检查，绕组及铁芯夹件上附着少量油泥，随后对该变压器进行全面拆解清洗，然后进行气象煤油干燥处理，最后更换检测合格的新油。处理完毕后进行全套试验检测，各项试验结果合格，绝缘电阻数据合格，设恢复正常。
5、结论
换油后的使用结果证实了之前的判断，该变压器绝缘电阻降低的原因确实是由绝缘油引起，变压器油的污染或劣化是变压器绝缘电阻下降的重要原因，在变压器绝缘电阻异常时应予以加强关注。
参考文献
[1]李胜营，仝太江，陈燕玲，等.变压器制造中绝缘电阻偏低原因的分析[J].变压器杂志，2010，04
[2] 张启华. 变压器油介损值增大的原因分析及油的净化处理[J].变压器，2007，04
[3]揭慧萍.变压器绝缘电阻及吸收比的测量[J].大众用电，2011，02
作者简介：李文涛，国网中卫供电公司职工，电气试验专业，从事高压试验工作。