一種雙電壓變壓器的故障分析

匡華明，熊 明，趙成山

（1.勝利油田河口采油廠，山東 東營 257200；2.勝利油田魯明公司，山東 東營 257200）

因勝利油田河口采油廠油區(qū)范圍較廣，既有6kV的配電線路，也有10kV的配電線路，為滿足生產需要，減少重復投資，一種滿足6kV和10kV電壓兩用的配電變壓器在河田采油廠逐步大面積推廣使用。雖然便利性很高，但也出現過一種異?，F象。

一、故障現象

義深3-4油井采用的一臺S11-M-100/6-10的雙電壓變壓器掛接在10kV配電線路上，并一直工作正常。因需要將這臺變壓器轉移至6kV配電線路的義3-6-6油井，但投運后發(fā)現電動機聲音異常，像是電源缺相。

二、故障處理

(1)用萬用表測試各相低壓側電壓都正常，測試電動機三相電流發(fā)現嚴重不平衡，一相電流只有2～3A，而其他兩相都是22A、23A左右。

(2)測試變壓器絕緣正常，測試繞組直阻，低壓側正常，10kV檔高壓側繞組直阻正常，6kV檔高壓側繞組直阻出現三相嚴重不平衡：RAC＝20.30Ω，RAB＝10.12Ω，RBC＝10.16Ω。分析三個數據，可以看出RAC＝RAB＋RBC(有微小的測量誤差)。

(3)更換變壓器后電動機異響消失，對故障變壓器進行吊芯檢查后發(fā)現，C相線圈在抽頭Z'、Z之間出現了斷線情況，看斷頭跡象是燒斷的。

三、故障原因分析

(1)雙電壓配電變壓器的工作原理。

這種雙電壓配電變壓器應用于10kV電力系統(tǒng)上，接線方式是Yyn0，高壓繞組采用Y聯結(見圖1)。

當變壓器應用到6kV電力系統(tǒng)時，接線方式改為Dyn11，高壓繞組采用D聯結(見圖2)。由于高壓繞組由Y聯結改為D聯結，為使低壓輸出電壓400V不變，此時的高壓繞組需增加相應的匝數予以補償(見圖2)。

圖1 高壓Y聯結（10kV）

圖2 高壓D聯結（6kV）

(2)雙電壓配電變壓器的接線原理。

圖3為變壓器的Y-D轉換接線原理圖，通過分接開關(I)實現調壓，通過轉換開關(II)實現Y-D轉換。調壓的過程為：當分接開關在1檔時，接通1、2，此時高壓繞組的所有線圈匝數全部用上；當分接開關調到2檔時，2、3接通，1、3之間的線圈被短接；當分接開關調到3檔時，3、4接通，此時用到的線圈匝數最少，從而實現變壓器調壓。轉換過程為：接10kV電壓時，轉換開關(II)在10kV檔，三相線圈接成“Y”；接6kV電壓時，轉換開關(II)在6kV檔，三相線圈接成“△”，并增加相應的匝數予以補償，保證了二次側電壓都是400V。

(3)故障原因分析。

因C相線圈在抽頭Z'、Z之間出現了斷線情況（圖3中標記“”處），當變壓器工作在10kV電力系統(tǒng)時，高壓繞組采用Y聯結，Z'、Z之間的線圈并不投入使用，因此變壓器在10kV檔時工作正常。當變壓器工作在6kV電力系統(tǒng)時，高壓繞組采用D聯結，故障點所在的補償線圈Z'、Z投入使用，造成了故障現象的發(fā)生。由于斷頭是在線圈的內層，燒斷的線頭又與外層漆包線出現了接觸，即Z'、Z之間仍然有聯系，但是這種接觸不是十分良好，因此就造成了低壓側測量電壓正常，但電動機三相電流嚴重不平衡，因缺相運行而發(fā)出異響的現象。

圖3 Y—D轉換接線原理圖

四、結論

雙電壓配電變壓器能滿足6kV和10kV兩種電壓轉換的使用要求，是企業(yè)減少重復投資的一種理想產品。這種變壓器在不同電壓等級下的繞組聯結方式存在著不同，在故障處理過程中，只要分清繞組聯結原理，便能快速發(fā)現故障原因。

[1]宋國福,魯拉拉.6kV～10kV兩用配電變壓器的設計[J].變壓器，2006,(4).