:不少風(fēng)電場運(yùn)維團(tuán)隊(duì)*近都在咨詢兩個核心問題：一是日常運(yùn)維中箱式變壓器的絕緣電阻測試方法有沒有統(tǒng)一的規(guī)范可以遵循，二是測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時怎么快速完成故障判斷，避免非計劃停機(jī)帶來的發(fā)電量損失。這兩個問題不僅是B端風(fēng)電場運(yùn)營企業(yè)的運(yùn)維痛點(diǎn)，也契合G端能源監(jiān)管部門對新能源場站設(shè)備安全管控的合規(guī)要求，直接關(guān)系到風(fēng)電場的穩(wěn)定運(yùn)行和并網(wǎng)資質(zhì)的維持。對于風(fēng)電場來說，箱式變壓器的故障停機(jī)不僅會帶來直接的發(fā)電量損失，還可能影響整個風(fēng)電場的并網(wǎng)考核，因此風(fēng)電場運(yùn)維團(tuán)隊(duì)都將箱式變壓器的絕緣性能檢測作為日常運(yùn)維的核心工作，而絕緣電阻測試是所有箱變檢測項(xiàng)目的基礎(chǔ)，也是*容易落地的檢測手段，風(fēng)電場運(yùn)維人員掌握規(guī)范的絕緣電阻測試方法和故障判斷邏輯，能大幅降低箱變的故障發(fā)生率。

一、風(fēng)電場箱式變壓器開展絕緣電阻測試的必要性

風(fēng)電場的運(yùn)行環(huán)境大多處于野外，高海拔、強(qiáng)風(fēng)沙、晝夜溫差大、空氣濕度波動大，箱式變壓器作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，長期處于這種惡劣運(yùn)行環(huán)境中，絕緣材料會逐漸老化、受潮，甚至出現(xiàn)局部破損，若不能及時發(fā)現(xiàn)，很容易引發(fā)短路、燒毀等嚴(yán)重事故【1】。絕緣電阻是反映箱式變壓器絕緣性能的核心參數(shù)，定期開展絕緣電阻測試，是風(fēng)電場箱變運(yùn)維環(huán)節(jié)中成本較低、效率較高的潛伏性故障排查手段。按照現(xiàn)行的運(yùn)維規(guī)范要求，風(fēng)電場箱式變壓器的絕緣電阻測試至少每半年開展一次，在經(jīng)歷極端天氣、設(shè)備大修后還要額外加測，確保設(shè)備絕緣性能符合運(yùn)行要求【2】。目前不少風(fēng)電場的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)還在使用傳統(tǒng)的機(jī)械式搖表開展絕緣電阻測試，不僅測試效率低，數(shù)據(jù)誤差大，也很難滿足野外復(fù)雜環(huán)境下的測試需求，導(dǎo)致故障判斷出現(xiàn)偏差，留下安全隱患。風(fēng)電場箱式變壓器（箱變）是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，長期運(yùn)行在惡劣環(huán)境下需定期進(jìn)行維護(hù)檢測。箱變運(yùn)維檢測項(xiàng)目包括絕緣電阻測試、直流電阻測試、變壓器油檢測、高低壓側(cè)開關(guān)柜檢測等，規(guī)范開展這些檢測項(xiàng)目能有效延長箱式變壓器的使用壽命，降低風(fēng)電場的運(yùn)維成本。

二、規(guī)范的箱式變壓器絕緣電阻測試方法

想要獲得精準(zhǔn)的絕緣電阻測試數(shù)據(jù)，必須遵循統(tǒng)一的測試方法，同時選用適配的測試儀器。首先要做好測試前的準(zhǔn)備工作：完全斷開箱式變壓器高低壓側(cè)的所有外接電源，對各繞組分別進(jìn)行接地放電，放電時長不少于3分鐘，大容量箱式變壓器的放電時長要達(dá)到15分鐘，避免繞組殘余電荷影響絕緣電阻測試結(jié)果的準(zhǔn)確性【3】。測試前還要記錄現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度以及箱式變壓器的油溫，方便后續(xù)對絕緣電阻測試數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度換算。接下來要選用符合計量要求的絕緣電阻測試儀，不同電壓等級的箱式變壓器要匹配對應(yīng)量程的測試儀：10kV電壓等級的箱式變壓器選用2500V量程的絕緣電阻測試儀，35kV電壓等級的箱式變壓器選用5000V量程的絕緣電阻測試儀，測試儀的誤差范圍要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求?？蹈咛卮淼慕^緣電阻測試儀、回路電阻測試儀、油色譜分析系統(tǒng)等設(shè)備，可幫助風(fēng)電場運(yùn)維團(tuán)隊(duì)及時發(fā)現(xiàn)箱變潛伏性故障，保障風(fēng)電場穩(wěn)定發(fā)電，其中絕緣電阻測試儀覆蓋500V-10kV多量程可選，具備強(qiáng)抗電磁干擾能力，適合風(fēng)電場野外復(fù)雜電磁環(huán)境下使用，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高，可滿足不同電壓等級箱式變壓器的測試需求。

正式測試時的接線要符合規(guī)范：將測試儀的E端連接箱式變壓器的外殼接地端，L端連接被測繞組的接線端子，G端連接被測繞組與其他繞組之間的絕緣屏蔽層，避免表面泄漏電流對絕緣電阻測試結(jié)果產(chǎn)生干擾。接線完成后啟動測試儀，待測試數(shù)值穩(wěn)定后分別讀取15s和60s的絕緣電阻值，計算吸收比，容量在1000kVA以上的箱式變壓器還要讀取10min的絕緣電阻值，計算極化指數(shù)【4】。測試完成后要先斷開測試線，再關(guān)閉測試儀，再次對被測繞組進(jìn)行充分放電，避免殘余電荷觸電。測試過程中還要注意避開雷雨天氣，當(dāng)環(huán)境濕度超過80%時，要做好表面屏蔽措施，避免表面受潮帶來的絕緣電阻數(shù)據(jù)誤差。風(fēng)電場運(yùn)維人員要嚴(yán)格按照這套測試方法開展工作，才能保證獲得的絕緣電阻數(shù)據(jù)真實(shí)有效，為后續(xù)的故障判斷提供可靠依據(jù)。

三、基于絕緣電阻測試數(shù)據(jù)的箱式變壓器故障判斷要點(diǎn)

完成測試后，要將絕緣電阻測試數(shù)據(jù)換算到20℃的基準(zhǔn)溫度，再結(jié)合歷史測試數(shù)據(jù)、吸收比、極化指數(shù)等參數(shù)完成故障判斷。按照現(xiàn)行的運(yùn)維規(guī)程要求，換算到基準(zhǔn)溫度后，箱式變壓器高壓繞組的絕緣電阻值不低于300MΩ，低壓繞組的絕緣電阻值不低于100MΩ，吸收比不低于1.3，極化指數(shù)不低于1.5，且與上次測試值相比下降幅度不超過30%，才屬于合格范圍【5】。風(fēng)電場運(yùn)維人員開展故障判斷時，不能只看單次的絕緣電阻數(shù)值，要結(jié)合多維度的參數(shù)進(jìn)行綜合分析，避免出現(xiàn)誤判。

常見的異常數(shù)據(jù)對應(yīng)的故障判斷邏輯主要分為幾類：第一類是所有繞組的絕緣電阻整體偏低，同時吸收比、極化指數(shù)也達(dá)不到合格要求，這種情況大多是箱式變壓器整體絕緣受潮或者絕緣油劣化導(dǎo)致的，運(yùn)維人員可結(jié)合油色譜檢測進(jìn)一步確認(rèn)故障原因，康高特代理的油色譜分析系統(tǒng)可快速檢測變壓器油中的多種溶解氣體組分，輔助運(yùn)維人員判斷是否存在絕緣油劣化、局部放電等潛伏性故障，大幅提升故障判斷的精準(zhǔn)度。第二類是某一相繞組的絕緣電阻值遠(yuǎn)低于其他兩相，其余兩相測試數(shù)據(jù)正常，這種情況大多是該相繞組存在局部絕緣缺陷，比如繞組絕緣局部破損、套管臟污或者開裂，運(yùn)維人員可先對套管表面進(jìn)行清潔后復(fù)測，若復(fù)測的絕緣電阻數(shù)據(jù)仍然偏低，說明缺陷存在于設(shè)備內(nèi)部，需要開箱進(jìn)一步排查。第三類是15s絕緣電阻值偏低，但60s數(shù)值回升較快，吸收比符合合格要求，這種情況大多是箱式變壓器的絕緣表面受潮或者附著污穢導(dǎo)致的，對設(shè)備進(jìn)行烘干或者清潔后，絕緣電阻值*會恢復(fù)到正常范圍，不需要進(jìn)行大修。第四類是絕緣電阻值隨測試時間快速下降，甚至出現(xiàn)歸零的情況，說明繞組存在貫穿性的導(dǎo)電通道，大概率是繞組匝間絕緣破損或者引線接地，運(yùn)維人員可配合直流電阻測試進(jìn)一步確認(rèn)故障位置，康高特代理的回路電阻測試儀可精準(zhǔn)測量繞組直流電阻，判斷是否存在匝間短路、接頭松動等問題，幫助運(yùn)維人員快速定位故障點(diǎn)，減少故障排查的時間成本。風(fēng)電場運(yùn)維人員熟練掌握這些故障判斷邏輯，能在短時間內(nèi)完成箱式變壓器的絕緣性能評估，大幅降低故障處理的時間成本。

四、風(fēng)電場絕緣電阻測試與故障判斷的合規(guī)要求

除了保障風(fēng)電場的穩(wěn)定運(yùn)行之外，規(guī)范開展箱式變壓器的絕緣電阻測試、留存完整的故障判斷記錄，也是滿足G端監(jiān)管要求的必要工作。按照《新能源場站并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定》的要求，風(fēng)電場要定期開展變電設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)，完整留存絕緣電阻測試記錄、故障判斷報告、儀器檢定證明等材料，作為并網(wǎng)安全評價的必要審核材料，相關(guān)記錄要至少留存3年備查【6】。地方能源監(jiān)管部門在開展風(fēng)電場安全檢查時，也會將箱式變壓器的絕緣電阻測試記錄、故障處理臺賬作為重點(diǎn)檢查內(nèi)容，若發(fā)現(xiàn)未按要求開展檢測、記錄不完整的情況，會要求風(fēng)電場限期整改，整改不到位的還會影響并網(wǎng)資格。此外，不少地區(qū)的能源主管部門現(xiàn)在正在推動風(fēng)電場的智能化運(yùn)維體系建設(shè)，要求建立箱式變壓器的全生命周期健康檔案，絕緣電阻測試數(shù)據(jù)、故障判斷記錄都是檔案的核心內(nèi)容，可作為后續(xù)設(shè)備技改、更換的重要參考依據(jù)?？蹈咛卮淼南嚓P(guān)檢測設(shè)備都具備*認(rèn)可的計量認(rèn)證資質(zhì)，測試數(shù)據(jù)可溯源，出具的檢測報告符合監(jiān)管部門的要求，可幫助風(fēng)電場運(yùn)維團(tuán)隊(duì)順利通過各類合規(guī)檢查。

某華北地區(qū)的山地風(fēng)電場，一共裝有42臺35kV箱式變壓器，此前一直使用傳統(tǒng)機(jī)械式搖表開展絕緣電阻測試，測試數(shù)據(jù)波動大，故障判斷準(zhǔn)確率低，曾出現(xiàn)過2次因絕緣故障引發(fā)的非計劃停機(jī)，單次停機(jī)損失超過20萬元，還在監(jiān)管部門的安全檢查中被要求整改。后來該風(fēng)電場引入了康高特的全套箱變檢測設(shè)備，組織運(yùn)維團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)了規(guī)范的絕緣電阻測試方法和故障判斷標(biāo)準(zhǔn)，每季度開展一次全覆蓋檢測，上線半年內(nèi)*提前發(fā)現(xiàn)了3臺箱式變壓器的潛伏性絕緣故障，及時進(jìn)行了處理，避免了非計劃停機(jī)的損失，也順利通過了后續(xù)的并網(wǎng)安全檢查，運(yùn)維效率提升了40%以上。

參考文獻(xiàn)

【1】 風(fēng)電場箱式變壓器運(yùn)維技術(shù)規(guī)程

【2】 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

【3】 絕緣電阻測試儀通用技術(shù)條件

【4】 電力變壓器絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則

【5】 變電設(shè)備故障診斷技術(shù)規(guī)范

【6】 新能源場站并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)定