五一橋水電站#2壩區(qū)變壓器直流電阻不平衡分析

龍 秋 宇，　呂　剛

(1.四川中鐵能源五一橋水電有限公司，四川 九龍　626200；2.大唐國(guó)際四川金康電力發(fā)展有限公司，四川 康定　626000)

五一橋水電站#2壩區(qū)變壓器直流電阻不平衡分析

龍 秋 宇1，呂剛2

(1.四川中鐵能源五一橋水電有限公司，四川 九龍626200；2.大唐國(guó)際四川金康電力發(fā)展有限公司，四川 康定626000)

摘要：電力變壓器作為電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，其設(shè)備檢修人員必須掌握一些常見故障的分析和處理方法。針對(duì)五一橋水電站#2壩區(qū)變壓器直流電阻不平衡進(jìn)行了分析與闡述。

關(guān)鍵詞：五一橋水電站；變壓器；直流電阻不平衡；分析

1概述

四川中鐵能源五一橋水電站位于四川省甘孜州九龍縣境內(nèi)。安裝3臺(tái)單機(jī)容量為44 MW的立式混流式水輪發(fā)電機(jī)組，首臺(tái)機(jī)組于2008年10月投產(chǎn)發(fā)電。該電站在2011年11月20日開始的對(duì)全站電氣設(shè)備做2012年度年檢預(yù)試工作中，于11月26日在對(duì)閘首#2壩區(qū)變壓器做直流電阻試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)#2壩區(qū)變壓器高壓側(cè)直流電阻不平衡，不符合DL/T 596-2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求。該變壓器銘牌參數(shù)見表1。

表1　變壓器銘牌參數(shù)表

2變壓器直流電阻的技術(shù)要求

《油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》GB/T6451-2008規(guī)定，對(duì)于配電變壓器，其繞組直流電阻不平衡率：相電阻不平衡率不大于4%，線電阻不平衡率不大于2%；對(duì)于電力變壓器繞組直流電阻不平衡率：相 (中性點(diǎn)引出時(shí))不大于2%，線(無中性點(diǎn)引出時(shí))不大于1%；如果由于線材及引線結(jié)構(gòu)等原因引起繞組直流電阻不平衡率超出上述值，需要說明引起偏差的原因，且其偏差不大于2%。根據(jù)上述規(guī)定，我們對(duì)影響變壓器直流電阻不平衡的因素進(jìn)行了分析。

3影響變壓器直流電阻不平衡的因素

3.1變壓器故障

變壓器在運(yùn)行中發(fā)生故障，引起變壓器匝間短路、繞組斷股、繞組斷線都會(huì)造成變壓器直流電阻不平衡。

3.2制造工藝原因

(1)導(dǎo)線材質(zhì)對(duì)變壓器直流電阻不平衡率的影響。紙包扁銅線作為繞組的主要材料，若其質(zhì)量較差，尤其是銅和銀的含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，則其單位導(dǎo)線電阻或電阻率相差較大，導(dǎo)線截面均勻度差異亦較大，都可能會(huì)造成直流電阻不平衡率超標(biāo)。

(2)引線結(jié)構(gòu)對(duì)直流電阻不平衡率的影響。由于變壓器高壓線圈的電阻相對(duì)于高壓引線電阻要大的多，因而高壓引線電阻對(duì)高壓直流電阻不平衡的影響很小。而變壓器的低壓線圈電阻通常較小，其低壓引線電阻的大小對(duì)低壓直流電阻不平衡率有很大的影響，而且在生產(chǎn)中所發(fā)生的直流電阻不平衡率超標(biāo)亦大多由其引線結(jié)構(gòu)上的原因造成，這一點(diǎn)在低壓中性點(diǎn)引出的變壓器中表現(xiàn)的尤為明顯。

(3)繞組接頭焊接質(zhì)量影響。變壓器線圈在繞制、裝配過程中，線圈本身內(nèi)部的導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接以及線圈出頭與引線的連接均采用銅焊或氣焊。當(dāng)變壓器電流較大時(shí)，線圈的線匝往往由多根并聯(lián)導(dǎo)線組成，若出現(xiàn)“虛焊”，其中有一根甚至幾根導(dǎo)線未能焊接牢固，或者是線圈的出線與引線的焊接處接觸不良，均會(huì)引起電阻值上升，進(jìn)而造成變壓器三相直流電阻不平衡過大，乃至超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 。

(4)成品裝配環(huán)節(jié)對(duì)直流電阻不平衡的影響。在進(jìn)行成品裝配時(shí)，有時(shí)由于人為的原因使得引線與套管導(dǎo)桿間的連接不緊密而發(fā)生松動(dòng)，變壓器分接開關(guān)動(dòng)靜觸頭間的接觸不良均可造成直流電阻不平衡率超標(biāo)。如果在變壓器分接開關(guān)的動(dòng)靜觸頭上存在一定厚度的氧化膜，且變壓器線圈的直流電阻較小，亦會(huì)使直流電阻不平衡系數(shù)超標(biāo)。

4#2壩區(qū)變壓器直流電阻不平衡的原因

由現(xiàn)場(chǎng)直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)(直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2)可知，#2壩區(qū)變壓器高壓側(cè)直流電阻嚴(yán)重不平衡，低壓側(cè)直流電阻滿足要求。該變壓器高壓側(cè)接線方式為三角形接線，接線情況見圖1。

圖1　高壓側(cè)繞組接線示意圖

各相測(cè)量值計(jì)算公式：

由上述計(jì)算公式可知：當(dāng)三相電阻近似相等時(shí)，RAB、RBc、RAc值是近似相等的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)(表2)可知：AC相與AB相、BC相相差較大、近乎成倍。

表2　#2壩區(qū)變壓器直流電阻試驗(yàn)記錄表

如圖1所示，假設(shè)繞組a中部斷線，AC相電阻就應(yīng)該等于AB相電阻加上BC相電阻。引入測(cè)量數(shù)據(jù)、考慮不同次的測(cè)量誤差，AC相電阻剛剛等于AB相電阻加上BC相電阻。由此可以推斷，#2變壓器直流電阻不平衡為a相繞組斷線故障所引起。

5結(jié)語

五一橋水電站#2壩區(qū)變壓器通過吊罩檢查，確診為a相繞組斷線故障造成直流電阻不平衡。若在生產(chǎn)中遇到三相變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)問題，我們即可以按照上述影響變壓器直流電阻不平衡因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)仔細(xì)查找、認(rèn)真分析，就可以找到超標(biāo)原因并予以有針對(duì)性的處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求,GB/T6451-2008[S].

[2]電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，DL/T 596-2005[S].

收稿日期:2015-10-10

中圖分類號(hào):TV7;TV738;TV737;TV734

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1001-2184(2016)03-0089-02

作者簡(jiǎn)介:

龍秋宇(1987-)，女，四川內(nèi)江人，助理工程師，從事水電站運(yùn)行及技術(shù)管理工作；

呂剛(1982-)，男，四川綿陽人，工程師，從事水電站運(yùn)行及技術(shù)管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)