王景來(lái)

摘 ?要：伴隨社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，人們?cè)谏钪袑?duì)于電力的需求逐漸增加。110kV變壓器作為變電站中一個(gè)必不可少的組成部分，將會(huì)起到更加重要的作用。該文立足于110kV變壓器故障經(jīng)典案例，應(yīng)用試驗(yàn)分析的方法，從絕緣狀況、繞組變形情況及繞組直流電阻3方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)檢測(cè)，最終確定故障發(fā)生位置。希望該文通過(guò)對(duì)以下內(nèi)容的論述，可以為變電站主變檢修人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：繞組 ?介損 ?電容量

中圖分類(lèi)號(hào)：TM406 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（a）-0042-02

變壓器存在的意義在于，可以將生產(chǎn)的電力進(jìn)行合理處理，然后傳輸?shù)接秒娫O(shè)備中，無(wú)論是升壓或是降壓都需要依靠變壓器來(lái)完成，為了保證變壓器在應(yīng)用過(guò)程中可以正常進(jìn)行工作，就需要對(duì)其故障進(jìn)行分析，選擇針對(duì)性的解決方案。因此，對(duì)110kV變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常分析方法的探討有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?試驗(yàn)概述

對(duì)某主變進(jìn)行日常測(cè)試，當(dāng)主變電壓為35kV時(shí)，發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)存在異常，繞組直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)值要比規(guī)定平衡率高出很多，大概是正常情況下繞組數(shù)值的3倍，并且主變內(nèi)部的B相電阻要明顯高于A、C兩相電阻。并且對(duì)“油”進(jìn)行油化色譜測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部出現(xiàn)乙炔氣體。為了確定主變故障具體位置及故障發(fā)生原因，從絕緣狀況、繞組變形情況及繞組直流電阻3個(gè)方面進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，查找出主變發(fā)生故障的具體位置。

2 ?絕緣狀況分析

2.1 繞組絕緣電阻降低

在對(duì)繞組絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試結(jié)果分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，主變電阻測(cè)試結(jié)果與交接電阻測(cè)試結(jié)果存在一定的差異性，其中前者要低于后者，根據(jù)電力運(yùn)行及傳輸特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，很可能是因?yàn)殡娏鹘?jīng)過(guò)繞組時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，熱量在長(zhǎng)時(shí)間的作用下將會(huì)降低繞組絕緣的壽命，從而逐漸出現(xiàn)老化問(wèn)題，這也是絕緣數(shù)值降低的主要原因。

2.2 絕緣電阻吸收比不合格

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，絕緣材料正在不斷改變，使得變壓器實(shí)際絕緣能力不斷提升，通過(guò)對(duì)主變繞組進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)繞組發(fā)生漏電問(wèn)題，其內(nèi)部電流將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)直接衰減為零，因此出現(xiàn)吸收比不合格的問(wèn)題屬于正?，F(xiàn)象。并且根據(jù)變電器出廠前的預(yù)防性試驗(yàn)報(bào)告及分析結(jié)果來(lái)看，當(dāng)繞組絕緣電阻可以達(dá)到10000MΩ之后，吸收比可以不用考慮。

2.3 繞組介損和泄漏

對(duì)繞組介損及泄漏的測(cè)試，主要是為了進(jìn)一步分辨繞組中是否存在受潮或老化等問(wèn)題。實(shí)際測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，繞組介損及泄漏數(shù)值并不高，因此不存在受潮或老化等問(wèn)題。

3 ?繞組變形

3.1 繞組電容量

繞組電容量的實(shí)際大小，主要由高、中、低3側(cè)繞組所決定，其中具體的幾何位置及面積大小都會(huì)對(duì)繞組電容量產(chǎn)生影響，如果繞組電容量發(fā)生變化，則可以證明主變電動(dòng)機(jī)在實(shí)際作用過(guò)程中，讓繞組產(chǎn)生了扭曲或鼓包等問(wèn)題。此次測(cè)試的繞組電容量高、中、低3側(cè)電容量分別為13.07、21.51、21.37（nF），上次測(cè)試數(shù)據(jù)為13.06、21.48、21.42（nF），與以往測(cè)試數(shù)據(jù)幾乎相同，因此不存在以上問(wèn)題。

3.2 繞組電抗

繞組電抗測(cè)試過(guò)程中，采用的方法為三相法，其中繞組對(duì)設(shè)定為H-M及H-L，線路分接位置為10/03及10/00，最終分析測(cè)試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容表現(xiàn)良好，沒(méi)有出現(xiàn)異常。

4 繞組直流電阻

4.1 調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)

從設(shè)計(jì)及組成角度來(lái)看，中壓側(cè)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的方式為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，實(shí)際工作過(guò)程中設(shè)備調(diào)壓次數(shù)并不多，因此長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備運(yùn)行很有可能造成分接頭表面出油，形成油膜或油泥，致使內(nèi)部接觸出現(xiàn)問(wèn)題，造成測(cè)量直阻數(shù)值增加。但是此種問(wèn)題通常情況下可以經(jīng)過(guò)多次切換消除，往往發(fā)生在測(cè)試的某一個(gè)檔位中，在測(cè)試時(shí)5個(gè)檔位同時(shí)出現(xiàn)增大的概率很小，因此可以基本排除調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)的影響。

4.2 繞組匝間短路

如果設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)繞組匝間短路，則主變主體當(dāng)中必將會(huì)產(chǎn)生大量的乙炔氣體。應(yīng)用油化色譜測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)主變絕緣油中的CH4含量為36.82/μL·L-1、C2H2含量為0.55/μL·L-1、CO2含量為4526.24/μL·L-1、總烴含量為68.24/μL·L-1。通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，乙炔含量并不高，因此繞組匝間短路并不是主變運(yùn)行異常的原因。

4.3 繞組匝間斷線

如果主變運(yùn)行異常是因?yàn)槔@組匝間斷線問(wèn)題，則以往檢測(cè)過(guò)程中就可以發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題，因?yàn)樵擃?lèi)問(wèn)題屬于“不可逆”故障[1]。通常情況下，在交接試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)局部放電問(wèn)題，并且在油化色譜測(cè)試過(guò)程中，氫氣及乙炔氣體含量應(yīng)該超標(biāo)，但是數(shù)據(jù)顯示中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)以上問(wèn)題，因此主變運(yùn)行異常原因并不是繞組匝間斷線故障。

4.4 繞組中性點(diǎn)連接處焊接不良

在此次試驗(yàn)過(guò)程中，B相電阻過(guò)高的問(wèn)題并不是僅僅發(fā)生在1個(gè)檔位，還有4個(gè)檔位也存在此種問(wèn)題。如果主變繞組及中性點(diǎn)之間的連接出現(xiàn)焊接不良，則可能造成以上問(wèn)題，但如果主變運(yùn)行異常是由此類(lèi)問(wèn)題引起的，則內(nèi)部電場(chǎng)會(huì)發(fā)生紊亂，當(dāng)電場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間分部不均勻，將會(huì)促使繞組發(fā)熱，并且出現(xiàn)局部放電的問(wèn)題，同時(shí)總烴及乙炔氣體含量會(huì)增加，但是測(cè)試過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)以上問(wèn)題，因此主變運(yùn)行異常并不是此種原因。

4.5 中壓繞組導(dǎo)電桿與引線接觸不良

由于中壓側(cè)套管導(dǎo)電桿與引線的連接是通過(guò)螺栓緊固連接的，在運(yùn)行中由于變壓器的震動(dòng)，在變壓器的停、投中，都會(huì)受到電動(dòng)力的作用，那么可能螺栓松動(dòng)造成接觸不良，如果此種現(xiàn)象發(fā)生，也就會(huì)使各個(gè)擋位均出現(xiàn)繞組直阻增大的情況，且繞組中出現(xiàn)少量乙炔，這種情況正好與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果較為相符。

通過(guò)以上分析可以推測(cè)，主變運(yùn)行存在異常的主要原因是因?yàn)橹袎豪@組導(dǎo)電桿及引線之間的連接存在問(wèn)題，內(nèi)部螺絲松動(dòng)導(dǎo)致線路接觸不良，致使B相所具有的直阻數(shù)值偏高，產(chǎn)生少量乙炔氣體。

5 ?解體檢查

5.1 解體方案

為了進(jìn)一步消除該主變故障缺陷，需要考慮并確定缺陷具體位置。采用解體檢查的方法應(yīng)注意維護(hù)主變價(jià)值，盡量采用對(duì)主變性能損害小的方法進(jìn)行處理。因此，在此環(huán)節(jié)的檢查過(guò)程中，無(wú)需將主變整體及大蓋進(jìn)行拆卸，只需對(duì)油落及套管升高座以下的部分進(jìn)行檢查即可[2]。檢查過(guò)程中將壓側(cè)套管升高座上的側(cè)板打開(kāi)，然后對(duì)繞組引線的實(shí)際情況進(jìn)行檢查，從而進(jìn)一步確定缺陷具體位置及發(fā)生原因。

5.2 處理過(guò)程

處理過(guò)程可以分為兩部分進(jìn)行：第一，將油道閥門(mén)關(guān)閉，具體位置在變壓器主體及儲(chǔ)油柜之間，然后應(yīng)用電機(jī)，將變壓器主體中的油全部抽取出來(lái)并輸送到儲(chǔ)油柜當(dāng)中，在此期間需要對(duì)儲(chǔ)油柜上的油位計(jì)進(jìn)行仔細(xì)觀察，以確定輸送到其中油的實(shí)際重量[3]。第二，將主變本體當(dāng)中的油位控制在套管升高座以下，控制完成后，將主變中壓側(cè)升高座上的側(cè)板打開(kāi)，檢查內(nèi)部導(dǎo)電桿及套管引線的實(shí)際連接情況。

5.3 檢查結(jié)果

當(dāng)打開(kāi)主變中壓側(cè)升高座上的側(cè)板后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部導(dǎo)電桿及套管引線連接位置的螺帽出現(xiàn)明顯的松動(dòng)問(wèn)題，并且由于松動(dòng)，該位置的電阻數(shù)值較大，螺帽上有明顯的發(fā)熱變黑情況，同期檢查A、C兩相，并沒(méi)有出現(xiàn)以上問(wèn)題。

5.4 處理過(guò)程

檢查完成后，根據(jù)問(wèn)題出現(xiàn)原因?qū)υO(shè)備進(jìn)行維修處理，將發(fā)熱變黑部位的螺帽進(jìn)行加固處理，處理后應(yīng)用直流電阻測(cè)試方法進(jìn)行二次測(cè)試，最終測(cè)試結(jié)果為A、B、C三相所具有的直流電阻數(shù)值基本一致，并且繞組平衡率為0.75%，符合設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)及使用需求。最后將主變投入使用，其運(yùn)行狀況沒(méi)有發(fā)生巨大波動(dòng)，運(yùn)行情況良好。

6 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試應(yīng)用到的主變安全問(wèn)題，主要是由于變壓器使用過(guò)程中發(fā)生震動(dòng)，造成內(nèi)部螺帽松動(dòng)，從而引起主變接觸不良，致使繞組直流電阻逐漸增大。因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)次數(shù)及設(shè)備安裝和驗(yàn)收過(guò)程中的管理，爭(zhēng)取將安全隱患?xì)⑺涝趽u籃中。

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