一起大型變壓器低壓側(cè)直流電阻不平衡故障的分析及處理過(guò)程

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一起大型變壓器低壓側(cè)直流電阻不平衡的分析及處理過(guò)程摘要：本文著重介紹了一起大型變壓器低壓側(cè)直流電阻不平衡故障的發(fā)現(xiàn)及處理過(guò)程，并對(duì)故障原因作了詳細(xì)的分析、總結(jié)，具有一定的工程使用價(jià)值。關(guān)鍵詞：變壓器；直流電阻；不平衡率；電動(dòng)力0 前言變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的電氣設(shè)備，測(cè)量變壓器繞組的直流電阻是出廠、交接及預(yù)防性試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，也是變壓器故障后的重要檢查項(xiàng)目。這是因?yàn)橹弊韬细衽c否對(duì)綜合判斷變壓器繞組的故障具有重要的意義。事故分析表明影響直阻不平衡的因素很多，有的與其固有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)線材質(zhì)、繞組回路各元件自身因素等有關(guān)。本文著重介紹一起大型變壓器低壓側(cè)直流電阻不

2、平衡故障的發(fā)現(xiàn)及處理過(guò)程。1 故障情況1.1變壓器的基本參數(shù) 某局變電所220千伏1號(hào)主變壓器，型號(hào)：OSFPSZ-/220，容量為kVA，電壓等級(jí)：220/110/35kV，接線方式為：YN，a0，yn0，d11，冷卻方式：強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷式，35千伏側(cè)為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓方式。1.2 本次故障情況的發(fā)現(xiàn)2006年5月19日，該變壓器35千伏側(cè)發(fā)生B、C相間及對(duì)地的放電。隨即安排了對(duì)變壓器的停電檢查試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明變壓器絕緣性能良好，但發(fā)現(xiàn)35千伏側(cè)直流電阻值數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，三相不平衡率達(dá)10，嚴(yán)重超標(biāo)。當(dāng)時(shí)35 千伏側(cè)運(yùn)行時(shí)分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行檔為第II檔。直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)如表1。表1： 1號(hào)主變壓器35千

3、伏側(cè)直流電阻測(cè)量數(shù)據(jù)試驗(yàn)日期油溫（）檔位ao（m)bo（m)co（m)不平衡率（）2006.5.1934I27.9830.9428.0310.21II26.6930.3326.6713.12III25.4728.8725.512.78上次直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)： 表2： 1號(hào)主變壓器上次預(yù)防性試驗(yàn)35 千伏側(cè)的直流電阻數(shù)據(jù)試驗(yàn)日期油溫（）檔位ao（m)bo（m)co（m)不平衡率（）2002.12.424II25.7825.9125.810.50電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定直流電阻1600 kVA以上有中性點(diǎn)的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2。與以前相同部位測(cè)得值比較，其變化不應(yīng)

4、大于2。將表1和表2中的35千伏側(cè)第II檔直流電阻換算至75下的阻值見(jiàn)表3。表3：換算后的直流電阻比較試驗(yàn)日期油溫（）檔位ao（m)bo（m)co（m)2006.5.1975II30.7534.9530.732002.12.475II30.8531.0130.89和前次相比較的直流電組不平衡率（）0.3212.780.52可見(jiàn)，各檔位相電阻不平衡率分別為： 10.10、13.12、12.78，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2的標(biāo)準(zhǔn)。換算到75后，運(yùn)行檔（第II檔）的直流電阻和上次預(yù)試的直流電阻數(shù)據(jù)相比的不平衡率分別為：ao:0.32%、bo:12.78%、co:0.52%，B相直流電阻值嚴(yán)重超過(guò)2的標(biāo)準(zhǔn)，A、C兩相

5、符合要求，B相直流電阻值顯著增加。判斷為35千伏側(cè)B相存有缺陷。 2 原因分析及處理過(guò)程： 造成變壓器繞組直流電阻不平衡的原因大概有以下幾種：1、連接不緊。2、分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置接觸不良。3、繞組或引出線有折斷。4、層、匝間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。2.1 初步判斷及處理由于B相直流電阻變化趨勢(shì)是增大，故排除了出現(xiàn)層、匝間短路的可能。B相直流電阻增長(zhǎng)幅度不是很大，基本排除繞組或引出線有折斷的可能。檢修人員對(duì)35千伏側(cè)套管上端進(jìn)行了緊固，并進(jìn)行了多次的分接開(kāi)關(guān)翻檔，排除了穿纜引線鼻子與將軍帽接觸不良及分接開(kāi)關(guān)接觸不良，造成直流電阻不平衡的可能性。處理后的測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。表4：進(jìn)行緊固和翻檔后的直流電阻值試驗(yàn)日

6、期油溫（）檔位ao（m)bo（m)co（m)不平衡率（）2006.5.1934I27.5428.9827.615.132006.5.1934II26.2627.7826.345.672006.5.1934III25.0726.5425.115.75在排除了穿纜引線鼻子與將軍帽接觸不良及分接開(kāi)關(guān)接觸不良的可能性以后，35千伏側(cè)繞組直流電阻仍大于預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的2%標(biāo)準(zhǔn)。2.2 原因分析該1號(hào)主變壓器35千伏側(cè)套管為BJL4-35/1000型，額定電流為1000A。其結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1：電流通過(guò)穿管導(dǎo)線時(shí)，由于電動(dòng)力作用，導(dǎo)線會(huì)有微微抖動(dòng)，特別是垂直敷設(shè)的大電流穿管導(dǎo)線，抖動(dòng)更為劇烈，額定電流在1000

7、A及以下時(shí)，由接線頭、螺母與外部引出線聯(lián)接在一起時(shí)為螺母聯(lián)接，再加上導(dǎo)線自重下垂，容易造成螺母的松動(dòng)。母線在短路電動(dòng)力作用下的振動(dòng)是一個(gè)阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)，是否發(fā)生共振主要取決于母線的自振頻率、短路電動(dòng)力(即強(qiáng)迫力)的頻率分布和阻尼的大小。而一般母線系統(tǒng)為小阻尼振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)短路電動(dòng)力頻率略小于母線自振頻率時(shí)，即發(fā)生共振。推測(cè)B、C相間及對(duì)地的放電的大電流穿過(guò)，造成導(dǎo)線劇烈抖動(dòng)，使得B相的緊固螺母松動(dòng)，是導(dǎo)致此起低壓側(cè)直流電阻不平衡的主要原因。于是檢修人員決定對(duì)1號(hào)主變壓器進(jìn)行放油處理。2.3 問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)程對(duì)主變放油后，在檢查1#主變35千伏側(cè)B相套管時(shí)發(fā)現(xiàn)：該套管下部與線圈連接的緊固螺母

8、嚴(yán)重松動(dòng)，能用手旋動(dòng)，套管導(dǎo)電桿上有游離碳和發(fā)熱燒蝕電灼痕，用于緊固和防松的螺母和墊片上燒蝕電灼傷也很嚴(yán)重，見(jiàn)圖2、圖3。圖2 緊固螺母和墊片上的發(fā)熱燒灼痕跡 圖3 導(dǎo)電桿上的發(fā)熱燒灼痕跡在檢查35千伏側(cè) A、C相套管下部與線圈連接處的緊固螺母時(shí)發(fā)現(xiàn)C相壓緊螺母緊固，而放松螺母也能用手旋動(dòng)，無(wú)電灼和發(fā)熱痕。A相緊固和放松螺母無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，無(wú)電灼和發(fā)熱痕。35千伏中性點(diǎn)套管屬于穿纜式，無(wú)此情況。在解開(kāi)35千伏側(cè)B相線圈引線和套管連接后，測(cè)量線圈引線對(duì)中性點(diǎn)的直流電阻（排除了線圈引線和套管連接處的接觸電阻），測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表5 ，B相和A、C相數(shù)據(jù)基本一致，三相平衡。表5 解開(kāi)套管連接后線圈引線對(duì)中性點(diǎn)

9、的直流電阻試驗(yàn)日期檔位（m)油溫（）ao（m)bo（m)co（m)不平衡率（）2006.5.19II3426.2526.2526.260.04放油后拔出35千伏B相套管，處理導(dǎo)電桿絲口及用于緊固和防松的螺母和墊片上的發(fā)熱和電灼痕，并清理處理后上面附著的金屬微粒。在檢查引線上用于和套管連接的接觸面時(shí)也發(fā)現(xiàn)有電灼傷發(fā)熱痕跡，現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用塑料薄膜做了個(gè)隔離套，處理接觸面上的發(fā)熱電灼痕的工作在隔離套中進(jìn)行，防止了金屬微粒進(jìn)入油中。處理完畢后清理接觸面上的金屬微粒，然后裝回35千伏側(cè)B相套管，連接引線和套管，緊固壓緊螺母和防松螺母，對(duì)A、C相套管引線和套管連接處的壓緊和防松螺母也進(jìn)行緊固。測(cè)試三相對(duì)中性點(diǎn)

10、的直流電阻，數(shù)據(jù)合格、平衡。測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。表6 1號(hào)主變壓器處理后的運(yùn)行檔直流電阻數(shù)據(jù)試驗(yàn)日期狀態(tài)檔位油溫（）ao（m)bo（m)co（m)不平衡率（）2006.5.21處理后II3826.4426.4426.450.04通過(guò)以上數(shù)據(jù)的判斷及現(xiàn)場(chǎng)的處理過(guò)程，驗(yàn)證了我們起初的猜測(cè)的正確性：低壓側(cè)B、C兩相的相間及地發(fā)生了放電，強(qiáng)大的電流穿過(guò)導(dǎo)線，造成導(dǎo)線的劇烈抖動(dòng)，巨大的電動(dòng)力使得B、C兩相的緊固螺母出現(xiàn)了不同程度的松動(dòng)，其中B相松動(dòng)尤為嚴(yán)重，以后的負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致接觸面發(fā)熱，產(chǎn)生灼傷痕跡，反映到直流電阻上為，直流電阻B相數(shù)值增大，三相直流電阻不平衡率超標(biāo)。三、 結(jié)束語(yǔ)： 此次1號(hào)主變壓器低壓側(cè)直流電阻不平衡，主要是由于低壓側(cè)發(fā)生了相間及對(duì)地的放電，強(qiáng)大的電動(dòng)力造成低壓側(cè)套管下部與線圈連接的緊固螺母嚴(yán)重松動(dòng)，套管導(dǎo)電桿上出現(xiàn)游離碳和發(fā)熱燒蝕電灼痕，用于緊固和防松的螺母和墊片上燒蝕電灼傷也很嚴(yán)重，而直流電阻的測(cè)試數(shù)據(jù)，很好地反映了缺陷的真實(shí)情況。在生產(chǎn)運(yùn)行中，必須加強(qiáng)預(yù)防性試驗(yàn)，根據(jù)直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)的變化情況，結(jié)合設(shè)備內(nèi)部