主變壓器繞組電阻異常分析及處理

霍曉良，齊 輝，趙峻峰，李耀強

(石家莊供電公司,石家莊 050091)

變壓器繞組連同引線、套管的繞組電阻測量是變壓器在交接、大修和例行試驗中必不可少的項目，也是故障后的重要檢查項目[1]。通過此試驗可以檢查繞組、分接開關(guān)、引線以及套管等部位的連接情況。近年來，石家莊電網(wǎng)發(fā)生了幾起繞組電阻測試結(jié)果異常的案例，原因均為油紙電容型套管頭部同引線接觸不良。此類缺陷若不及時處理，長期運行下可引起過熱性故障，嚴重時會導(dǎo)致導(dǎo)電回路連接件燒蝕熔焊和毀壞，甚至可能發(fā)生套管爆炸。以下對一起典型案例進行分析。

1 故障情況

某變電站3號主變壓器型號為SFSZ-180000/220，于2000年3月投運；發(fā)生缺陷的油紙電容型套管型號為BRLW-252/630-4。2009年4月16日，該主變壓器在投運后的首次C類檢修試驗中，進行了繞組電阻測試。測試儀器為JYR-40型繞組電阻儀，在進行完高壓側(cè)繞組電阻測量后，發(fā)現(xiàn)該主變220 kV V相繞組電阻在各分接位置都較出廠值有明顯上升，并已超出W相繞組電阻值，具體數(shù)據(jù)見表1，表中數(shù)據(jù)已換算至相同溫度、油溫為38 ℃。

表1 某變電站3號主變220 kV側(cè)繞組電阻測量結(jié)果

分接位置本次試驗值R(U0)/ΩR(V0)/ΩR(W0)/Ω互差/%出廠試驗值R(U0)/ΩR(V0)/ΩR(W0)/Ω互差/%2345689B100.364 50.359 80.354 90.350 10.345 30.335 70.329 90.336 60.368 90.364 10.359 10.354 40.349 40.339 90.333 70.339 40.367 00.362 60.357 80.353 20.348 30.338 70.332 60.339 01.2071.1951.1831.2281.1871.2511.1520.8320.362 20.356 70.352 40.347 40.342 60.337 80.331 90.338 70.363 40.358 40.353 70.348 60.344 10.339 30.333 30.339 30.364 40.359 50.354 70.349 80.344 80.340 10.333 70.340 20.610.780.650.690.640.680.540.44

由表1數(shù)據(jù)可以看出，與交接數(shù)據(jù)比較繞組電阻互差雖有所增加，卻均未超出《河北省電力公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》要求值，未發(fā)生明顯的變化,但繞組電阻的大小規(guī)律與出廠值的大小規(guī)律發(fā)生變化，其中V相繞組電阻值由出廠值的中間數(shù)值，變?yōu)楸敬稳嘀械淖畲髷?shù)值。

2 故障原因分析

繞組電阻超標的原因主要有三方面：導(dǎo)電桿與套管、引線連接是否良好；引線與繞組、繞組內(nèi)部焊接是否良好；分接開關(guān)與調(diào)壓繞組及分接開關(guān)各觸頭連接是否良好。

經(jīng)分析，V相繞組電阻由9B分接向兩端均勻增加，其他兩相繞組電阻也測量合格，并未出現(xiàn)零星分接位置偏大或奇/偶分接位置偏大的現(xiàn)象，故可以排除分接開關(guān)觸頭接觸不良的可能。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，將V相套管將軍帽拆下，直接將試驗儀器接至導(dǎo)電桿進行測量，繞組電阻合格，排除引線與導(dǎo)電桿焊接出現(xiàn)問題的可能,缺陷原因初步推斷為套管接頭接觸不良。

對拆開的將軍帽及導(dǎo)電桿螺扣進行檢查，螺扣處未見明顯附著物及損傷，但可見黑灰色氧化物，見圖1?；謴?fù)時，發(fā)現(xiàn)將軍帽存在較為明顯的松動跡象。由此斷定繞組電阻超標的主要原因為該油紙電容型套管安裝時未旋緊將軍帽，使接觸電阻增大，發(fā)熱量上升。銅質(zhì)接觸表面在較高溫度長期作用下被油中化學(xué)物質(zhì)緩慢氧化引起接觸電阻的進一步上升，造成惡性循環(huán)。由于現(xiàn)場套管未設(shè)計扳手或管鉗卡持結(jié)構(gòu)，將軍帽不便于緊固，而且將軍帽緊固后需要反退螺扣以對齊螺栓孔，因此容易發(fā)生松動。

圖1 導(dǎo)電桿及將軍帽內(nèi)部氧化物痕跡

3 處理措施

缺陷套管頭部結(jié)構(gòu)相對較為簡單。如圖2所示，接引時，將導(dǎo)電桿由套管內(nèi)壁穿出，對齊導(dǎo)電桿與套管內(nèi)壁上通孔，插入銷子進行初步固定。再旋緊將軍帽，保證接觸良好后，用螺栓緊固將軍帽完成套管密封。

圖2 油紙電容型套管頭部結(jié)構(gòu)

采用丙酮對將軍帽及導(dǎo)電桿螺扣進行清理擦拭，并按上述過程進行恢復(fù)，恢復(fù)后，再次測量，V相繞組電阻明顯下降，在正常范圍之內(nèi)。對比處理前后數(shù)據(jù)，可見處理后V相繞組電阻值較處理前明顯減小且大于U相值小于W相值，為中間數(shù)，與出廠值的大小規(guī)律一致，證明缺陷確已消除。

4 結(jié)論及建議

石家莊電網(wǎng)多次發(fā)生主變壓器繞組電阻異常情況，且產(chǎn)生原因均為帶有將軍帽結(jié)構(gòu)的油紙電容型套管引線連接不良，可見，此類套管由于其使用將軍帽同導(dǎo)電桿連接的結(jié)構(gòu)特點，使此處成為影響主變繞組電阻測量數(shù)值變化的主要因素。因此對此類套管的安裝檢修及運行維護提出以下建議：

a. 套管安裝前應(yīng)將將軍帽及導(dǎo)電桿部螺扣處用丙酮及白布擦拭干凈，不得附著雜物。

b. 套管安裝時應(yīng)設(shè)法將將軍帽可靠旋緊，使螺扣間充分接觸。

c. 拆除引線時，應(yīng)注意對導(dǎo)電桿部螺口的保護，防止其磕碰造成損傷。

d. 主變壓器運行巡視中，應(yīng)加強對此類套管頭部的紅外測溫工作，可通過三相套管頭部溫度對比，提前發(fā)現(xiàn)過熱性故障苗頭。

e. 進行繞組電阻測試時，除關(guān)注各相互差與標準值的比較外，還應(yīng)注意觀察繞組電阻值大小規(guī)律的變化，準確判斷缺陷部位加以消除。

參考文獻：

[1] 陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗方法及診斷技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2009.