電力變壓器繞組變形課件

電力變壓器繞組變形的電抗法

檢測(cè)分析電力變壓器繞組變形的電抗法

檢測(cè)分析1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T1093-2008《電力變壓器繞組變形的電抗法檢測(cè)判斷導(dǎo)則》電力變壓器短路損壞是電網(wǎng)中嚴(yán)重的主設(shè)備損壞事故。通過檢測(cè)變壓器繞組變形以減少變壓器短路損壞事故的發(fā)生是必要的。GB1094.5－2003《電力變壓器第5部分承受短路的能力》將檢測(cè)短路電抗值作為判斷變壓器是否承受住短路電流沖擊的規(guī)定項(xiàng)目，并指出“觀察測(cè)量電抗的可能變化是特別重要的”本標(biāo)準(zhǔn)適用于容量2500kVA以上的電力變壓器。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T1093-2008《電力變壓器繞組變形的21.基本術(shù)語定義動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)：變壓器在運(yùn)行中承受設(shè)計(jì)所允許的正常和異常機(jī)械應(yīng)力的能力的狀況和態(tài)勢(shì)。通常用以描述機(jī)械結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度。繞組對(duì)：變壓器中由每?jī)蓚?cè)繞組組成一對(duì)繞組，稱之為一個(gè)繞組對(duì)。有n側(cè)繞組的變壓器就有n(n-1)/2個(gè)繞組對(duì)。繞組動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)：表征變壓器繞組動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)的參數(shù)，四個(gè)能靈敏地反映變壓器繞組動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)的參數(shù)：短路阻抗ZK和ZKe、短路電抗Xk、漏電感Lk。1.基本術(shù)語定義動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)：變壓器在運(yùn)行中承受設(shè)計(jì)所允許的正31.基本術(shù)語定義短路阻抗ZK(Ω)和ZKe(%)在額定頻率和參考溫度下，短路阻抗是變壓器的某一對(duì)繞組中，某一側(cè)繞組端子之間的等值阻抗。確定此值時(shí)，該對(duì)繞組的另一側(cè)繞組被短路，而其他繞組(如果有)開路。短路阻抗可用一個(gè)復(fù)數(shù)表示:在實(shí)際測(cè)試時(shí)，只直接測(cè)其模值:短路阻抗用百分?jǐn)?shù)表示時(shí)，可用ZKe表示:

1.基本術(shù)語定義短路阻抗ZK(Ω)和ZKe(%)在額定41.基本術(shù)語定義短路電抗Xk(Ω)：短路電抗Xk是短路阻抗ZK的虛部。漏磁通：僅與產(chǎn)生它的繞組相匝鏈，不與其他繞組匝鏈，不完全在鐵心內(nèi)流動(dòng)的磁通。漏電感Lk(mH)：用于表征漏磁通的一個(gè)物理量。異常繞組對(duì)：繞組參數(shù)(ZKe、ZK、Xk、Lk)超過注意值的繞組對(duì)。相關(guān)繞組對(duì)：含有異常繞組對(duì)中某一側(cè)繞組的繞組對(duì)。如：三繞組變壓器的高壓對(duì)低壓繞組異常，那么高壓對(duì)中壓、中壓對(duì)低壓就是相關(guān)繞組對(duì)。1.基本術(shù)語定義短路電抗Xk(Ω)：短路電抗Xk是短路阻抗52.電抗法檢測(cè)原理變壓器的每一對(duì)繞組的漏電感Lk是這兩個(gè)繞組相對(duì)距離(同心圓的兩個(gè)繞組的半徑R之差)的增函數(shù)，而且Lk與這兩個(gè)繞組的高度的算術(shù)平均值近似成反比。即漏電感Lk是這對(duì)繞組相對(duì)位置的函數(shù)，Lk=f(R、H)。繞組對(duì)中任何一個(gè)繞組的變形必定會(huì)引起Lk的變化。由于繞組對(duì)的短路電抗Xk和短路阻抗ZKe、ZK都是Lk的函數(shù)，因此，該繞組對(duì)中任一繞組的變形都會(huì)引起ZKe、ZK、Xk發(fā)生相應(yīng)的變化

2.電抗法檢測(cè)原理變壓器的每一對(duì)繞組的漏電感Lk是這兩個(gè)繞62.電抗法檢測(cè)原理考慮到Zm》Z1，I1N》I0，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，I0變化很小，可以認(rèn)為不隨負(fù)載的變化而變化。這樣，便可把T型等效電路進(jìn)行簡(jiǎn)化處理2.電抗法檢測(cè)原理考慮到Zm》Z1，I1N》I0，當(dāng)負(fù)載變化72.電抗法檢測(cè)原理在漏磁通回路中油、紙、銅等非鐵磁性材料占磁路主要部分。非鐵磁性材料的磁阻是線性的，且磁導(dǎo)率僅為硅鋼片的萬分之五左右，亦即磁壓的99.9%以上降落在線性的非磁性材料上。把漏電感Lk看作線性，在本檢測(cè)中所引起的偏差小于千分之一。Lk在電流從0到短路電流的范圍內(nèi)都可以認(rèn)為是線性的。因此，測(cè)量Lk可以用較低的電流、電壓而不會(huì)影響其復(fù)驗(yàn)性(包括與額定電流下的測(cè)試結(jié)果相比)不大于千分之二的要求。由于Xk、ZKe、ZK都未涉及與電壓或電流無關(guān)的線性因素，因此均可在不同的電流(電壓)下測(cè)量上述參數(shù)，而不影響其互比性。上述兩點(diǎn)就是低電壓電抗法判斷繞組有無變形的物理基礎(chǔ)。

2.電抗法檢測(cè)原理在漏磁通回路中油、紙、銅等非鐵磁性材料占磁82.電抗法檢測(cè)原理2.電抗法檢測(cè)原理93.檢測(cè)時(shí)機(jī)

變壓器出廠試驗(yàn)前的全部絕緣試驗(yàn)通過后。變壓器經(jīng)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝就位后。變壓器在運(yùn)行中經(jīng)受短路電流沖擊后，可根據(jù)短路電流的大小、持續(xù)時(shí)間、累積短路次數(shù)決定。變壓器的繞組有匝、匝層間短路的可能時(shí)。變壓器大修后。正常運(yùn)行時(shí)，一般每6年1次。

3.檢測(cè)時(shí)機(jī)變壓器出廠試驗(yàn)前的全部絕緣試驗(yàn)通過后。103.檢測(cè)時(shí)機(jī)3.檢測(cè)時(shí)機(jī)114.測(cè)試電源

變壓器繞組參數(shù)測(cè)試可以使用標(biāo)稱為380/220V，50Hz的電源。測(cè)試電源的電能質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

4.測(cè)試電源變壓器繞組參數(shù)測(cè)試可以使用標(biāo)稱為380/22125.檢測(cè)參數(shù)測(cè)量變壓器各繞組對(duì)的各單相的短路阻抗ZK、短路電抗Xk、漏電感Lk之中的任意一個(gè)參數(shù)。首次電抗法檢測(cè)，還應(yīng)測(cè)量短路阻抗ZKe；三相變壓器應(yīng)用三相法測(cè)量其短路阻抗ZKe。測(cè)量的參數(shù)ZKe、ZK和Xk應(yīng)進(jìn)行頻率校正。測(cè)量100MVA以下容量變壓器的短路阻抗ZK和ZKe還應(yīng)對(duì)有功分量進(jìn)行溫度換算。所有測(cè)量值的復(fù)驗(yàn)性應(yīng)在±0.2%以內(nèi)。

5.檢測(cè)參數(shù)測(cè)量變壓器各繞組對(duì)的各單相的短路阻抗ZK、短路電137.測(cè)試方法

原則上單相參數(shù)用單相法測(cè)試。單相法測(cè)試應(yīng)依次確定：①被測(cè)變壓器；②被測(cè)繞組對(duì)；③被測(cè)繞組的分接位置；④被測(cè)相；⑤被測(cè)參數(shù)。被加壓繞組為YN接線的三相變壓器，可用三相四線法同時(shí)測(cè)量其的阻抗電壓ZKe和各單相參數(shù)。三相法測(cè)試除省去選定“④被測(cè)相”外，其余同b)。測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)對(duì)所有繞組對(duì)用單相法進(jìn)行復(fù)試。7.測(cè)試方法原則上單相參數(shù)用單相法測(cè)試。148.測(cè)試?yán)@組對(duì)

先測(cè)量含高壓繞組的各繞組對(duì)的繞組參數(shù)；并在繞組對(duì)的高壓側(cè)施加測(cè)試電壓。若測(cè)試結(jié)果無異常，可不再繼續(xù)測(cè)試。測(cè)試發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，除應(yīng)繼續(xù)測(cè)量相關(guān)繞組對(duì)的繞組參數(shù)外，還應(yīng)短接異常繞組對(duì)的高壓繞組，在較低電壓側(cè)加壓測(cè)試。首次電抗法測(cè)試，應(yīng)測(cè)量所有繞組對(duì)的繞組參數(shù)。

8.測(cè)試?yán)@組對(duì)先測(cè)量含高壓繞組的各繞組對(duì)的繞組參數(shù)；并在繞159.分接位置

測(cè)試時(shí)，被加壓繞組和被短接繞組均應(yīng)置于最高分接位置。外部短路故障后的檢測(cè)可增加短路時(shí)繞組所在分接位置的檢測(cè)。首次電抗法檢測(cè)，還應(yīng)在變壓器銘牌上標(biāo)有短路阻抗值(或出廠試驗(yàn)報(bào)告上有實(shí)測(cè)值)的分接位置測(cè)量單相短路阻抗ZK(Ω)或ZKe(%)。

9.分接位置測(cè)試時(shí)，被加壓繞組和被短接繞組均應(yīng)置于最高分接1610.接線方式

a)繞組參數(shù)測(cè)試的接線與常規(guī)的負(fù)載試驗(yàn)相同①檢測(cè)被加壓繞組為YN接線的三相變壓器的繞組參數(shù)10.接線方式a)繞組參數(shù)測(cè)試的接線與常規(guī)的負(fù)載試驗(yàn)相同1710.接線方式②檢測(cè)被加壓繞組為YN接線的三相變壓器的繞組分相參數(shù)10.接線方式②檢測(cè)被加壓繞組為YN接線的三相變壓器的繞組分1810.接線方式③檢測(cè)被加壓繞組為Y(或D)接線的三相變壓器的繞組參數(shù)10.接線方式③檢測(cè)被加壓繞組為Y(或D)接線的三相變壓器1910.接線方式④檢測(cè)被加壓繞組為Y接線的三相變壓器的繞組分相參數(shù)。10.接線方式④檢測(cè)被加壓繞組為Y接線的三相變壓器的繞組分2010.接線方式單相電源法：短接對(duì)側(cè)繞組的所有端子(非被測(cè)繞組開路)后，將單相電源電壓逐次加在A-B、B-C、C-A的端子上。測(cè)量每?jī)上嗬@組的復(fù)合參數(shù)。10.接線方式單相電源法：短接對(duì)側(cè)繞組的所有端子(非被測(cè)繞2110.接線方式測(cè)試時(shí)，先將被測(cè)繞組對(duì)的不加壓側(cè)所有接線端全部短接。短接線及其接觸電阻的總阻抗不得大于被測(cè)繞組對(duì)短路側(cè)等值阻抗的0.1%。對(duì)加壓側(cè)繞組為D接線的三相變壓器，用單相法測(cè)試時(shí)，應(yīng)參照附錄B的B.5的提示做相應(yīng)的短接（參考）。對(duì)加壓側(cè)繞組為YN接線的三相變壓器，用三相法測(cè)試時(shí)，變壓器被加壓繞組的中性點(diǎn)(N)、測(cè)試系統(tǒng)的中性點(diǎn)和測(cè)試電源的中性點(diǎn)應(yīng)良好連接。測(cè)100MVA以上變壓器的繞組參數(shù)時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)引向被試變壓器的電流線和電壓線應(yīng)分開。10.接線方式測(cè)試時(shí)，先將被測(cè)繞組對(duì)的不加壓側(cè)所有接線端全部2211.變形判斷方法建立包含出廠、交接和現(xiàn)場(chǎng)首次試驗(yàn)值的原始資料數(shù)據(jù)庫。每次檢測(cè)后，均應(yīng)分析同一參數(shù)的三個(gè)單相值的互差(橫比)和同一參數(shù)值與原始數(shù)據(jù)和上一次測(cè)試數(shù)據(jù)的相比之差(縱比)。判斷差值是否超過了注意值。首次低電壓電抗法檢測(cè)后，可將測(cè)取的短路阻抗ZKe或ZK與銘牌(或出廠試驗(yàn)報(bào)告)上的同繞組對(duì)、同分接位置的短路阻抗ZKe或ZK相比。分析縱、橫比值的變化趨勢(shì)。分析相關(guān)繞組對(duì)參數(shù)變化與異常繞組對(duì)參數(shù)變化的對(duì)應(yīng)性。結(jié)合測(cè)量繞組的直流電阻、繞組對(duì)和繞組對(duì)地的等值電容、變壓器的空載電流、空載損耗、局部放電，進(jìn)行繞組頻率響應(yīng)的分析、油中氣體的色譜分析，可使變壓器繞組有無變形及其嚴(yán)重程度的判斷更為準(zhǔn)確、可靠。11.變形判斷方法建立包含出廠、交接和現(xiàn)場(chǎng)首次試驗(yàn)值的原始資2312.注意值(僅適用于阻抗電壓UK>4%的同心圓繞組對(duì))

縱比：

a)容量100MVA及以下且電壓220kV以下的電力變壓器繞組參數(shù)的相對(duì)變化均不應(yīng)大于±2.0%。b)容量100MVA以上或電壓220kV及以上的電力變壓器繞組參數(shù)的相對(duì)變化不應(yīng)大于±1.6%。橫比：

a)容量100MVA及以下且電壓220kV以下的電力變壓器繞組三個(gè)單相參數(shù)的最大相對(duì)互差不應(yīng)大于2.5%。b)容量100MVA以上或電壓220kV及以上的電力變壓器繞組三個(gè)單相參數(shù)的最大相對(duì)互差不應(yīng)大于2.0%。12.注意值(僅適用于阻抗電壓UK>4%的同心圓繞組對(duì))2413.判斷結(jié)論

對(duì)繞組變形的檢測(cè)判斷結(jié)論應(yīng)具體到哪一個(gè)或哪幾個(gè)繞組的哪一相或哪幾相。對(duì)超過注意值的變壓器可結(jié)合補(bǔ)充性判斷的結(jié)果綜合分析繞組變形的嚴(yán)重程度而建議器身檢查的緊迫程度。

13.判斷結(jié)論對(duì)繞組變形的檢測(cè)判斷結(jié)論應(yīng)具體到哪一個(gè)或哪幾25湘潭電廠#1主變：型號(hào)：SFP－240000/220接線方式：YNd11電壓：242/15.75出廠序號(hào)：876S02-1出廠日期：1987年7月分接位置：H(1)生產(chǎn)廠家：保定變壓器股份有限公司

例1湘潭電廠#1主變：型號(hào)：SFP－240000/22026測(cè)試接線測(cè)試接線27

相別AOBOCO相間差（%）高-低短路阻抗（Ω）32.16932.28831.9431.08短路電抗（Ω）32.13232.27831.9291.09三相阻抗電壓（%）17.918得到測(cè)試數(shù)據(jù)相別AOBOCO相間差（%）高-低短路阻抗（Ω）3228結(jié)論：由繞組短路電抗值可見，高壓對(duì)低壓三側(cè)的短路阻抗值與電抗值相間差較少，由數(shù)據(jù)判斷變壓器繞組應(yīng)無變形。結(jié)論：29例2型號(hào)：S9-M-100/10接線方式：Yyn0電壓：10000±5%/400V出廠序號(hào)：0510066短路阻抗：4.21%試驗(yàn)分接位置：H(2)出廠日期：2005年11月生產(chǎn)廠家：特變電工衡陽變壓器有限公司例2型號(hào)：S9-M-100/1030電力變壓器繞組變形ppt課件31相別ABBCCA相間差（%）高-低（額定分接）短路阻抗（Ω）91.82092.54191.2801.38短路電抗（Ω）86.35187.05385.5431.77三相阻抗電壓（%）4.276備注阻抗電壓值以換算到參考溫度75℃環(huán)境溫度：30℃上層油溫：30℃相對(duì)濕度：70%試驗(yàn)值與銘牌值偏差Δ=（4.276-4.21）/4.21*100%=1.6%。

相別ABBCCA相間差（%）高-低短路阻抗（Ω）9132結(jié)論：本次試驗(yàn)值與銘牌值比較，其偏差滿足規(guī)程要求，故該變壓器高、低壓繞組無變形，試驗(yàn)合格。

結(jié)論：33例3永州局楊梓塘110kV變電站#1主變?cè)馐芰艘淮螄?yán)重的短路沖擊，事故后對(duì)該變壓器進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為該主變中壓側(cè)B相存在變形。

例3永州局楊梓塘110kV變電站#1主變?cè)馐芰艘淮螄?yán)重的短路3435kV三相繞頻響特性曲線

35kV三相繞頻響特性曲線35主變繞組相間頻響特性曲線比較表比較繞組偏差系數(shù)AM與BM5.9BM與CM5.4CM與AM2.4表1數(shù)據(jù)可以看出：35kV繞組AM、BM、CM相互間不相似，相關(guān)性差，BM頻響特性曲線相差最大，已發(fā)生了明顯變化；據(jù)此，通過三相頻響特性曲線對(duì)比可初步認(rèn)為1號(hào)主變35kV繞組B相發(fā)生了變形。

主變繞組相間頻響特性曲線比較表偏差系數(shù)AM與BM5.9BM與36阻抗電壓測(cè)試分析

測(cè)量部位電壓(V)電流(A)電抗(Ω)阻抗(Ω)高-中A相220.005.32440.75340.826B相220.006.06931.8013