糯扎渡3#主變?cè)囼?yàn)分析

摘要：本文介紹了糯扎渡電站主變壓器安裝試驗(yàn)中碰到的問題，通過分析及反復(fù)試驗(yàn)，查出了原因，確認(rèn)變壓器合格，保證了設(shè)備安全投入運(yùn)行，

關(guān)鍵詞：變壓器；介損；直流泄漏；試驗(yàn)

1.簡(jiǎn)述

糯扎渡水電站共9臺(tái)650MW水輪發(fā)電機(jī)組，采用一機(jī)一變接線。變壓器由三臺(tái)單相電力變壓器組成，接線形式Y(jié)n/d-11，高壓側(cè)與SF6管母線相連，中性點(diǎn)通過穿墻套管連接后直接接地；低壓側(cè)與封閉母線連接成三角形。單項(xiàng)變壓器形式是單相強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)水冷銅線圈雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓升壓變壓器，額定容量241MVA，額定高壓側(cè)電壓 ，低壓側(cè)18KV。

2.變壓器試驗(yàn)

3#變?cè)谛緳z完成，所有附件安裝完成后進(jìn)行真空注油，且熱油循環(huán)72小時(shí)，靜止冷卻到常溫后，進(jìn)行變壓器常規(guī)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度22?C，濕度70%，分別對(duì)單相主變A相、B相、C相進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)，其中試驗(yàn)結(jié)果：

2.1絕緣電阻

用5000V兆歐表分別進(jìn)行高壓對(duì)低、地；低壓對(duì)高、地進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，均在10GΩ以上，吸收比和極化指數(shù)均合格。A、B、C三相相互比較無明顯差別，絕緣電阻合格；

2.2直流電阻

用變壓器快速電阻測(cè)試儀測(cè)量，A、B、C高壓各檔位測(cè)量數(shù)據(jù)及低壓測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)比較小于2%，試驗(yàn)結(jié)果正確；

2.3變比試驗(yàn)

A、B、C三相各擋位變比必差測(cè)量值，滿足規(guī)范。

2.4介損試驗(yàn)

采用異頻全自動(dòng)介質(zhì)損耗測(cè)試。高壓對(duì)低壓及地，低壓對(duì)高壓及地試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致，3臺(tái)單相變介損及電容沒有明顯差別。但在進(jìn)行高、低壓對(duì)地試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電容差別較大，試驗(yàn)結(jié)果見下表2.1：

2.5直流泄漏

用直流高壓發(fā)生器，外加60kV直流，讀取高壓泄漏電流。比較三相試驗(yàn)數(shù)據(jù)，C相泄漏電流偏大，試驗(yàn)結(jié)果如下表：

3.存在問題

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，A、B、C三相高低壓繞組分別試驗(yàn)時(shí)絕緣、直流電阻、變比、介損數(shù)據(jù)無明顯差別。存在問題：1、C相介損與其他兩相數(shù)據(jù)差別不大，但是電容值差別較明顯，高壓對(duì)低壓、地電容偏小14%，高低壓對(duì)地電容偏小22%，低壓對(duì)高壓、地電容無明顯變化；2、C相直流泄漏58μA，按國(guó)標(biāo)要求試驗(yàn)溫度在20?C時(shí)，參考值為30μA，試驗(yàn)數(shù)據(jù)高于國(guó)標(biāo)規(guī)定值。初步判斷變壓器C相異常，經(jīng)試驗(yàn)人員反復(fù)檢查，確認(rèn)試驗(yàn)設(shè)備沒有問題，試驗(yàn)方法三相采用同樣接線，也無明顯錯(cuò)誤跡象。在本次試驗(yàn)不合格且未查明原因下暫時(shí)終止試驗(yàn)。

4.原因分析

變壓器由同一廠家生產(chǎn)，所有參數(shù)指標(biāo)及制造工藝全部一樣，每臺(tái)單相變?cè)囼?yàn)結(jié)果不應(yīng)存在較大差別。對(duì)比已投入運(yùn)行前七組變壓器試驗(yàn)結(jié)果，沒有出現(xiàn)此類現(xiàn)象。為此對(duì)試驗(yàn)及變壓器安裝可能導(dǎo)致試驗(yàn)不合格原因全面查找，確定是否有必要進(jìn)行排油重新檢查。

4.1影響因素

（1）變壓器油。變壓器油采用真空濾油，在連續(xù)3天濾油后進(jìn)行油化驗(yàn)，化驗(yàn)結(jié)果合格，采用真空注油，對(duì)比檢查油化驗(yàn)報(bào)告沒有發(fā)現(xiàn)問題。

（2）投運(yùn)設(shè)備干擾。C相變壓器位置靠近4#變壓器A相，試驗(yàn)時(shí)，4#變滿負(fù)荷運(yùn)行，可能產(chǎn)生干擾。但是試驗(yàn)設(shè)備采用異頻全自動(dòng)介質(zhì)損耗測(cè)試儀，頻率設(shè)定在50Hz，干擾可能性不大，且前幾臺(tái)變壓器試驗(yàn)狀態(tài)一樣，沒有出現(xiàn)類似現(xiàn)象，干擾可能被排除。

（3）試驗(yàn)設(shè)備問題。

（4）接地不良原因。3臺(tái)變壓器接地線連接一致，變壓器外殼、試驗(yàn)設(shè)備均與廠房主接地線連接，試驗(yàn)用接地良好。

（5）鐵芯接地不良。根據(jù)介損試驗(yàn)結(jié)果，高低壓繞組連接后，電容偏小，鐵芯接地不良導(dǎo)致電容測(cè)量誤差可能性較大，若鐵芯內(nèi)部接地不良，勢(shì)必排油檢查。

（6）套管清掃不干凈。套管清掃不干凈，表面泄漏引起C相漏電流偏大可能性較大。

4.2確定下步試驗(yàn)

（1）對(duì)B、C兩臺(tái)變的鐵芯及夾件分別進(jìn)行2000V電容測(cè)試，比較2臺(tái)變電容量，確認(rèn)鐵芯及夾件對(duì)地電容是否一致。

（2）對(duì)高壓套管重新清掃擦拭，用屏蔽法測(cè)量泄漏，排除空氣中的泄漏電流。

5.查找原因

5.1高低壓介損復(fù)查

5.1.1鐵芯及夾件電容檢查試驗(yàn)

主變鐵芯及夾件接地通過絕緣子接線柱引出，用電纜引至變壓器下端接地。斷開接地端，用介損測(cè)量法，施加2000V電壓分別對(duì)鐵芯及夾件對(duì)地測(cè)量其電容值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

上表數(shù)據(jù)可以看出，B相和C相鐵芯及夾件內(nèi)部無接地點(diǎn)，電容值相互比較無明顯差別，內(nèi)部引線與套管接觸良好，初步判斷C相鐵芯及夾件內(nèi)部沒有問題。由此恢復(fù)鐵芯及夾件外部接地，重復(fù)前次試驗(yàn)，將高低壓連上，施加10KV電壓再次進(jìn)行試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下：

本次試驗(yàn)結(jié)果與A、B相數(shù)據(jù)一致，說明變壓器介損測(cè)量時(shí)電容值正確，由此證明上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)有問題原因是由于鐵芯和夾件外部接地沒有接好引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。為證實(shí)分析結(jié)果，將鐵芯及夾件接地?cái)嚅_，施加2000V電壓，再次進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量電容值9468.75pF，完全與前次試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。

5.1.2結(jié)論

由于鐵芯及夾件接地不良，導(dǎo)致電容量測(cè)量錯(cuò)誤，比正常值小了約3 nF。

5.2直流泄漏復(fù)查

5.2.1高壓對(duì)地（采用屏蔽法）

將套管清掃干凈，將高壓2個(gè)套管用接地線屏蔽后連接，由于施工腳手架在靠近中性點(diǎn)套管250mm左右距離靠瓷裙部位穿過，屏蔽線靠近瓷裙下部，從腳手架下端穿過，保證試驗(yàn)安全距離，低壓及鐵芯接地。在高壓端施加60KV直流，套管屏蔽線與試驗(yàn)用屏蔽線連接，試驗(yàn)接線如圖1，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

泄漏電流有所減少，但與其他比較仍較大。由此對(duì)試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)一步排查。觀察其他2臺(tái)單相變，發(fā)現(xiàn)沒有腳手架管，是否是高壓端通過250mm空氣對(duì)腳手架管產(chǎn)生泄漏？將腳手架管撤除，再次進(jìn)行試驗(yàn)，升至60KV時(shí)泄露電流降為20μA。與其他兩相變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致。

5.1.2結(jié)論

由于腳手架管有250mm距離一般認(rèn)為安全距離滿足要求，直接擊穿放電可能性沒有，但導(dǎo)體施加60kV高壓后，微電流通過空氣對(duì)腳手架產(chǎn)生泄漏電流影響較明顯，容易被疏忽。

6.總結(jié)

通過本次分析試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下：①試驗(yàn)數(shù)據(jù)完成后應(yīng)相互比較分析，依據(jù)是出廠資料、相互比較、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)明顯差異時(shí)，必須查明原因，決不能有“差不多”的思想，在沒有找到原因情況下盲目下結(jié)論投入運(yùn)行，可能產(chǎn)生安全事故。②試驗(yàn)環(huán)境是保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)正確的基礎(chǔ)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)全面檢查，消除可能影響試驗(yàn)所有因素。③在遇到問題時(shí)應(yīng)冷靜，首先檢查試驗(yàn)方法，采取多種方法驗(yàn)證，消除試驗(yàn)不當(dāng)引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，然后才是檢查安裝原因和設(shè)備問題。

（擇錄： 電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。若沒有接地，則鐵芯對(duì)地的懸浮電壓，會(huì)造成鐵芯對(duì)地?cái)嗬m(xù)性擊穿放電，鐵芯一點(diǎn)接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能。但當(dāng)鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)以上接地時(shí)，鐵芯間的不均勻電位就會(huì)在接地點(diǎn)之間形成環(huán)流，并造成鐵芯多點(diǎn)接地發(fā)熱故障。變壓器的鐵芯接地故障會(huì)造成鐵芯局部過熱，嚴(yán)重時(shí)，鐵芯局部溫升增加，輕瓦斯動(dòng)作，甚至將會(huì)造成重瓦斯動(dòng)作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯形成鐵芯片間的短路故障，使鐵損變大，嚴(yán)重影響變壓器的性能和正常工作，以至必須更換鐵芯硅鋼片加以修復(fù)。所以變壓器不允許多點(diǎn)接地只能有且只有一點(diǎn)接地。）

作者簡(jiǎn)介：李毅（1963.2-）男，工程師，主要從事水輪發(fā)電機(jī)設(shè)備安裝及調(diào)試技術(shù)工作。