電力變壓器變低繞組直流電阻異常研究及對(duì)策

1、電力變壓器變低繞組直流電阻異常研究及對(duì)策摘要：變壓器繞組直流電阻的測(cè)試是預(yù)防性試驗(yàn)和設(shè)備交 接試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，也是運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后重要 的檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。它是發(fā)現(xiàn)變壓器繞組缺陷的重要手段。我 們?cè)趯?duì)某220kv變電站#1主變壓器進(jìn)行變壓器繞組直流電阻 試驗(yàn)時(shí)，其變低繞組直流電阻試驗(yàn)結(jié)果超出電力設(shè)備預(yù)防 性試驗(yàn)規(guī)程允許范圍，結(jié)合該變壓器的歷史數(shù)據(jù)和運(yùn)行概 況，使用多種不同的試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，詳細(xì)分析了變低 繞組直流電阻試驗(yàn)結(jié)果增大的原因，就變壓器繞組直流電阻 試驗(yàn)，提出了防止試驗(yàn)失真再次發(fā)生的措施。關(guān)鍵詞：變壓器；繞組直流電阻；試驗(yàn)結(jié)果中圖分類號(hào):tm41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào):100

2、9-2374(2013) 02-0123-031概述變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著電能的傳輸 和分配，所以它的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。而三相電力 變壓器繞組直流電阻測(cè)試是變壓器出廠及預(yù)防性試驗(yàn)的主 要項(xiàng)目之一，也是變壓器發(fā)生故障后的重要檢查項(xiàng)目。按照 tec標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)gb1094,變壓器在制造過程中修和大修后、 交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)以及繞組平均溫升的測(cè)定和故障診 斷中等都必須進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：1.6mva以上的 變壓器，相電阻不平衡率應(yīng)w2%,無(wú)中性點(diǎn)引出的繞組，線 電阻不平衡率應(yīng)wl%; 1. 6mva以下的變壓器，相電阻不平衡 率應(yīng)w4%,線電阻不平衡率應(yīng)w2%。以下就

3、我們?cè)谝淮晤A(yù)防 性試驗(yàn)中，按照規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)方法，運(yùn)用各種試驗(yàn)設(shè)備， 針對(duì)各試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析，發(fā)現(xiàn)影響變壓器繞組直流電阻試 驗(yàn)數(shù)據(jù)的因素，提出了消除不良因素的相應(yīng)處理措施，準(zhǔn)確 測(cè)量變壓器繞組直流電阻的注意事項(xiàng)，避免以后出現(xiàn)類似問 題。2電力變壓器變低繞組直流電阻異常原因分析該220kv電站#1主變壓器型號(hào)為sfsz9-150000/220, 結(jié)線方式為ynoynoao該變壓器于2003年12月投產(chǎn)以來(lái)， 班組嚴(yán)格按照規(guī)程按時(shí)對(duì)該變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，多次試 驗(yàn)中，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均無(wú)明顯變化。而在2009年對(duì)該變壓 器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，其變低各相繞組直流電阻數(shù)據(jù) 及相互間的差別有了明顯變化

4、，而且各相繞組直流電阻相互 間的差別也超出規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，而變高和變中直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù) 卻無(wú)明顯變化。我們查找歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況分析，尋 找原因，采取措施以得到準(zhǔn)確真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)性試驗(yàn)。在2009年，我們按照預(yù)試周期對(duì)某220kv變電站#1主 變壓器進(jìn)行繞組直流電阻試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)變低繞組直流電阻的三 相不平衡率和變化率都超出了規(guī)程允許的范圍（見表1）,并 經(jīng)多次復(fù)試仍然是一樣，在向運(yùn)行人員詢問了 #1主變壓器運(yùn) 行情況正常后，基于多方面因素的考慮，對(duì)該項(xiàng)工作申請(qǐng)延 期，并回去商討合適方案，于第二天進(jìn)行復(fù)試?；氐桨嘟M后，我們馬上查找該220kv變電站#1主變壓器 歷年試驗(yàn)的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，特別是變低繞組

5、直流電阻的試驗(yàn) 數(shù)據(jù)（見表1）和#1主變壓器本體油中溶解氣體組分含量（見 表2）o表1 #1主變壓器變低繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)（mq）試驗(yàn)時(shí)間rab rbc rea相差（%）出廠試驗(yàn) 2. 893 2. 882 2. 907 0. 86交接試驗(yàn) 2.911 2. 897 2.910 0. 032004-11-24 2.912 2.901 2.915 0. 482006-12-11 2.917 2.909 2. 920 0. 372009-10-18 3. 503 3. 310 3.207 8. 862009-10-19（復(fù)試）2. 903 2. 898 2.912 0. 48表2 #1主變壓器油

6、中溶解氣體組分析數(shù)據(jù)生產(chǎn)廠家保定天威保變電氣股份有限公司 型號(hào)sfsz9-150000/220額定容量150000kva出廠編號(hào)2003 3s07出廠日期2003-03-31投運(yùn)日期2003-11-28試驗(yàn)日期06-05-16 2006-11-16 2007-05-17 2007-11-22 2008-05-27 2008-11-13 2009-06-08h2 14 10 6 7 7. 17.877. 72ch4 2. 24 1. 55 5. 305.26 5. 68 6. 275. 99c2h6 1. 40 0 1. 231.121. 211. 480.93c2h4 0. 20 0 0. 4

7、20.610. 550. 740.56c2h2 0000000co 223 170 436 528 547 556.73 497.07c02 360 1001 867 846 894 919.01 854.19總炷 3. 84 1.55 6. 95 6. 99 7. 44 8.49 7.48由表1可看出本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)比往年均有明顯增長(zhǎng)且線間 三相不平衡率達(dá)到8. 86%,遠(yuǎn)超出規(guī)程的要求，而且阻值均 有不同程度的提高，rab竟然達(dá)到20%,這種變化是巨大的, 也是電力系統(tǒng)所不允許的。然而我們從#1主變壓器本體油中 溶解氣體組分含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中可以看到，各種氣體組分 含量及總炷均遠(yuǎn)小于各氣體組分

8、注意值及總?cè)⒁庵?，并結(jié) 合以前的繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了原因分析及排查：(1) 三相繞組中存在匝間短路：根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)， 由于高壓側(cè)和中壓側(cè)直流電阻試驗(yàn)結(jié)果平衡，且與往年相差 不大，沒有突變性，而且根據(jù)運(yùn)行人員反映，變壓器一直正 常運(yùn)作，沒有發(fā)生過事故跳閘，可以判斷沒有匝間短路存在。(2) 引線與相關(guān)部件接觸不良：根據(jù)色譜分析和對(duì)變低套 管的檢查，無(wú)發(fā)現(xiàn)裂痕或放電現(xiàn)象，排除該原因。(3) 分接開關(guān)接觸不良：分接開關(guān)接觸不良對(duì)變低無(wú) 明顯影響，且變高數(shù)據(jù)正常，排除該原因。(4) 繞組焊接不良或斷股：根據(jù)油色譜與變高、變中 直流電阻數(shù)據(jù)可以排除該原因。3進(jìn)一步確定原因及確定試驗(yàn)措施查找資料

9、，并組織班組成員進(jìn)行討論，初步判斷是由于 試驗(yàn)時(shí)，對(duì)變壓器繞組充電時(shí)間過短，試驗(yàn)電流小從而測(cè)得 數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而我們使用的測(cè)試儀器，最高電流只能達(dá)到 20a,而該主變是220kv主變，屬于大型大容量變壓器。考 慮到變壓器繞組直流電阻測(cè)試回路的時(shí)間常數(shù)為：t=l/r式中：l為繞組的電感；r為繞組的阻值。而不同時(shí)間的試驗(yàn)充電電流是不同的，充電電流增長(zhǎng)的 快慢完全決定于測(cè)量回路的t,電流達(dá)到基本穩(wěn)定能夠滿足 測(cè)量要求通常要在接通試驗(yàn)電路5t以后，而對(duì)大型、大容 量電力變壓器的繞組，其電感大而電阻小，使到整個(gè)試驗(yàn)回 路的t很大，所以需要較長(zhǎng)的試驗(yàn)充電時(shí)間。復(fù)試的時(shí)候，考慮到前一天直阻測(cè)試儀所用的充電電流

10、 最大是20a,試驗(yàn)時(shí)間最多也是3分鐘左右，但試驗(yàn)結(jié)果已 經(jīng)無(wú)明顯變化，因而我們決定增大試驗(yàn)電流，使用試驗(yàn)電流 最高為50a的直阻測(cè)試儀，并延長(zhǎng)試驗(yàn)充電時(shí)間。試驗(yàn)過程中，使用50a的充電電流，并耐心等候。測(cè)量 rab充電時(shí)間到了 10分鐘，直阻測(cè)試儀顯示的繞組直流電阻 讀數(shù)長(zhǎng)達(dá)1分鐘不再發(fā)生變化，記錄數(shù)據(jù)。然后依次測(cè)量rbc、 rea,數(shù)據(jù)如表1中“2009t0t9” 一行所示。單相數(shù)據(jù)比 出廠值變化最大為0.55%,線間三相不平衡率為0.48%,符 合規(guī)程要求。4結(jié)語(yǔ)經(jīng)過對(duì)測(cè)量該220kv變電站#1主變壓器變低繞組直流電 阻的異常數(shù)據(jù)分析及采取的試驗(yàn)對(duì)策，說(shuō)明了在電氣試驗(yàn)中 必須綜合運(yùn)用電氣

11、試驗(yàn)手段，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，橫向及縱向綜 合對(duì)比分析過往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用變壓器油色譜分析與測(cè)量 直流電阻相結(jié)合的方法，正確判斷電氣試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是很重要的，不由得我們馬虎判斷， 因?yàn)檫@個(gè)關(guān)乎著設(shè)備安全、人身安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這 就要求我們?cè)囼?yàn)人員要不斷加強(qiáng)試驗(yàn)知識(shí)的培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng) 急處理培訓(xùn)，多與其他班組人員交流增加相關(guān)知識(shí)以擴(kuò)大知 識(shí)面，加大電氣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度，配合巡維中心加強(qiáng)監(jiān) 視，并對(duì)預(yù)防性試驗(yàn)工作要做到嚴(yán)、細(xì)、實(shí)，善于對(duì)試驗(yàn)數(shù) 據(jù)進(jìn)行分析，從中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)確保安全生產(chǎn)，保 證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(q/csg 1 0007-2004)s.2 陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)