關(guān)于變壓器繞組直流電阻異常分析與處理探討

杜毅

摘 要：目前所有變壓器產(chǎn)品在出廠時都必須進(jìn)行例行的直流電阻試驗，而且在變壓器的制造進(jìn)程中，很多環(huán)節(jié)也不可避免地需要進(jìn)行直流電阻測量，這些對于及時發(fā)現(xiàn)變壓器繞組間的連接是否良好和產(chǎn)

1引言

為了確保電力變壓器的運(yùn)行可靠和安全，現(xiàn)行國標(biāo)規(guī)定了必須對變壓器進(jìn)行繞組直流電阻試驗，同時對電力變壓器三相直流電阻的不平衡率也提出了相應(yīng)的要求。根據(jù)這一要求，目前對所有的出廠變壓器都會進(jìn)行直流電阻試驗，而且在變壓器的制造進(jìn)程中，很多環(huán)節(jié)也不可避免地需要進(jìn)行直流電阻測量，這些對于及時發(fā)現(xiàn)變壓器繞組間的連接是否良好和產(chǎn)品質(zhì)量控制具有極其重要的現(xiàn)實意義。

通過實踐工作可知，電力變壓器的繞組直流電阻異常多發(fā)生于高壓繞組，特別是帶有載分接開關(guān)（on-load tap-changer）的高壓繞組。本文以某220kV主變?yōu)槔?，對其高壓繞組的直流電阻異常原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上就如何處置進(jìn)行了探討，希望對業(yè)內(nèi)同仁可以起到參考和借鑒作用。

2現(xiàn)場測試結(jié)果

本文中，筆者對一臺型號為SSZ11-240000/220的主變進(jìn)行了繞組直流電阻試驗，試驗環(huán)境溫度為22℃，變壓器油溫為25℃，具體測試數(shù)據(jù)見表1所示。根據(jù)表1數(shù)據(jù)可知，該臺變壓器的高壓繞組出現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)異常的問題。針對表1中存在的異常數(shù)據(jù)，將現(xiàn)場環(huán)境影響和人為因素進(jìn)行充分排除后，可以得到以下的初步分析結(jié)論：第一，偶數(shù)分接和“9”分接的直流電阻不平衡率明顯偏大，和出廠時的試驗數(shù)據(jù)存在一定的不符之處；第二，導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)異常的直接原因是偶數(shù)分接和“9”分接時的B相直流電阻偏大，該值與出廠試驗數(shù)據(jù)間存在一定偏差。

3原因分析

根據(jù)查詢相關(guān)的產(chǎn)品附帶資料可知，該變壓器出廠例行試驗的數(shù)據(jù)正常，所以據(jù)此可以判斷，現(xiàn)場測試異常應(yīng)該是由接觸電阻增大造成的。在此基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析，可以認(rèn)定導(dǎo)致測試異常的原因在有載分接開關(guān)內(nèi)部，是因為有載分接開關(guān)B相的連接處出現(xiàn)接觸電阻增大引發(fā)的。鑒于此，要想對引起異常的故障點進(jìn)行定位，就必須掌握該主變所采用的有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理。

1.有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)前市面上存在的有載分接開關(guān)的種類很多，本文試驗主變所采用的屬于國產(chǎn)常規(guī)的“組合式”、“過渡電阻式”及“正反調(diào)壓”有載分接開關(guān)。該類型開關(guān)的結(jié)構(gòu)主要包括極性選擇器、分接選擇器和切換開關(guān)。其中，每一相分接選擇器的分接觸頭又可以進(jìn)一步分為上、下兩層，一般偶數(shù)和“k”分接頭位于上層，奇數(shù)位于下層。

2.故障原因初步判斷

依據(jù)上文對有載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)原理的分析可以進(jìn)行推測，試驗主變高壓繞組直流電阻異常的故障點位于有載分接開關(guān)B相的分接選擇器或切換開關(guān)，根據(jù)實際的運(yùn)行工作經(jīng)驗判斷，可能存在的故障原因如下：第一，B相分接選擇器的上層觸頭表面氧化，導(dǎo)致與轉(zhuǎn)子觸頭出現(xiàn)接觸不良的問題；第二，切換開關(guān)內(nèi)部B相支路的端子觸頭表面氧化，引發(fā)接觸不良的問題；第三，B相分接選擇器的上層觸頭與端子之間的引線接觸不良。考慮到試驗主變在出廠例行試驗時的結(jié)果為合格，而且有載分接開關(guān)與主變均為最新生產(chǎn)，所以發(fā)生第一和第二問題的可能性相等較低，發(fā)生第三問題的可能性就相對高很多，即導(dǎo)致該主變出現(xiàn)測試數(shù)據(jù)異常的最大可能原因為：運(yùn)輸中的顛簸導(dǎo)致B相遇端子之間的引線出現(xiàn)松動，繼而引發(fā)接觸不良的故障。

4處置措施探討

對于文中試驗結(jié)果，通過上節(jié)的異常原因分析，可以制定處置措施如下：首先，對有載分接開關(guān)的切換開關(guān)進(jìn)行全面檢查，重點查看其各個觸頭的表面是否存在氧化現(xiàn)象；其次，變壓器放油后，安排專人進(jìn)入變壓器內(nèi)部進(jìn)行檢查，檢查有載分接開關(guān)的B相和端子間的接觸是否正常；最后，對B相分接選擇器上層觸頭的表面是否存在氧化現(xiàn)象進(jìn)行重點檢查。根據(jù)檢查結(jié)果，對連接松動處進(jìn)行緊固，并及時更換出現(xiàn)氧化痕跡的部件，最后再次進(jìn)行直流電阻試驗，以驗證分析結(jié)論和處置措施的正確性。

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