基于主變附近短路引起繞組變形分析處理

云南電網(wǎng)怒江供電局 陳志喜

1 變電站概述

在西部邊遠(yuǎn)的110kV變電站位于怒江州瀘水市老窩鄉(xiāng)分水嶺工業(yè)園區(qū)，距離州府六庫(kù)約40km，海拔高度2500m，占地面積25.6畝，2008年8月15日投入試運(yùn)行。主變?yōu)橛颓肿匀皇斤L(fēng)冷變壓器，裝有兩臺(tái)容量為2×90000kVA，型號(hào)為SF210-90000 110GYW。

110kV一次主接線采用雙母線接線方式，110kV進(jìn)出線間隔有5回，至老窩河梯級(jí)電站間隔1回，一至110kV六庫(kù)中心變電站間隔1回，至110kV秤桿開(kāi)關(guān)站間隔2回，至怒江昆鋼水泥廠間隔1回。

35kV采用雙母線接線方式，共有12回出線間隔，至宏盛錦盟硅廠間隔4回，至宏鑫硅廠間隔2回，至金盛硅廠間隔2回，至金志硅廠間隔2回，至康華硅廠間隔2回。110kV采用展開(kāi)式帶五防設(shè)備，35kV采用戶內(nèi)組合開(kāi)關(guān)柜。

2 主變繞組變形檢測(cè)分析

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

根據(jù)怒江區(qū)域電網(wǎng)某110kV變電站于2013年3月開(kāi)展的預(yù)試定檢試驗(yàn)、2015年1月開(kāi)展的預(yù)防性試驗(yàn)報(bào)告中數(shù)據(jù)變化與技術(shù)規(guī)范參數(shù)值比較發(fā)現(xiàn)：#1和#2號(hào)兩臺(tái)主變均顯示為繞組變形狀態(tài)。因此對(duì)某110kV變電站#1和#2號(hào)兩臺(tái)主變開(kāi)展繞組變形測(cè)試，通過(guò)低壓頻譜法、短路阻抗法測(cè)試，以及頻響法對(duì)兩臺(tái)主變繞組變形的原因進(jìn)行分析，并核實(shí)這兩臺(tái)主變的繞組變形情況。

云南電網(wǎng)公司設(shè)備部、電力科學(xué)研究院高壓所、局變管所等多家單位，曾多次對(duì)某110kV變電站#1、#2主變開(kāi)展繞組變形測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行橫縱向?qū)Ρ劝l(fā)現(xiàn)，某110kV變電站兩臺(tái)主變繞組變形正逐步加劇，抗短路能力大幅下降，變壓器繞組損壞的風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高。其檢測(cè)研究結(jié)果顯示，該兩臺(tái)變壓器的阻抗均與銘牌值存在較大的偏差，可以判斷在多次累積效應(yīng)的影響下變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)生了繞組變形的現(xiàn)象，尤其是#2號(hào)主變，其短路阻抗值偏差有增大的趨勢(shì)。

2.2 #1號(hào)主變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)分析

高壓繞組相關(guān)系數(shù)三相頻響特性曲線諧振點(diǎn)在低頻和高頻段較為一致，但在中頻段400～500kHz之間偏低，根據(jù)DL/T911-2004的建議標(biāo)準(zhǔn)判斷，高壓繞組A相可能存在輕度變形。因此，針對(duì)主變繞組變形進(jìn)行了相關(guān)的檢測(cè)。

在低壓的頻譜法曲線結(jié)果顯示，低壓側(cè)繞組的相關(guān)系數(shù)在中頻段最低為0.39，根據(jù)DL/T911-2004的建議標(biāo)準(zhǔn)判斷，主變低壓側(cè)ac相的繞組可能存在較為明顯的變形。

短路阻抗法測(cè)試。為進(jìn)一步判斷主變的繞組變形情況，進(jìn)行了短路阻抗法測(cè)試，其結(jié)果顯示短路阻抗2015年測(cè)試和2016年本次測(cè)試值與出廠銘牌值相比，均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定2%的注意值。

進(jìn)一步測(cè)試單相間的橫向比對(duì)結(jié)果顯示，橫向比較之間的偏差也超過(guò)了DL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.5%的注意值；AO為最低，可推斷繞組存在一定程度的變形。#1號(hào)主變的縱比（與出廠試驗(yàn)銘牌值相比）最大偏差已達(dá)6.82%，橫向比較最大達(dá)8.51%。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可判斷#1號(hào)主變繞組已出現(xiàn)一定程度的繞組變形。

結(jié)合上述結(jié)果，綜合分析可懷疑是高壓繞組AO相有輕度變形，低壓繞組的ac相也存在輕度的變形。但短路阻抗值（與2015年）的縱向比較偏差在0.2%-0.3%之間，說(shuō)明近一年的短路阻抗值幾乎無(wú)變化，也就是在2015年期間，繞組的結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定。而自投產(chǎn)之后至2015年期間未做過(guò)短路阻測(cè)試，縱向?qū)Ρ纫簿椭挥谐鰪S值、2015年的值和本次測(cè)試值。

2.3 #2號(hào)主變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)分析

根據(jù)曲線的吻合度頻響法分析，在中低頻段，高壓繞組A相與BC兩相偏差稍大，低壓繞組曲線在低頻段的繞組ab與bc、ac的偏差較大，根據(jù)DL/T911-2004的建議標(biāo)準(zhǔn)判斷：高壓繞組的AO、低壓繞組ab可能存在輕度變形。

1.2.1.2.5素養(yǎng)制定治療室及配藥室的各項(xiàng)行為規(guī)范手冊(cè)，使用藥品后盡早放回原處，操作后配藥室的臺(tái)面污垢，污漬，藥漬及時(shí)清理，保潔員及護(hù)士也要定期對(duì)治療室進(jìn)行清掃，強(qiáng)調(diào)醫(yī)療工作者的責(zé)任感，集體榮譽(yù)感和團(tuán)隊(duì)合作精神。

采用短路阻抗法測(cè)試。對(duì)#2號(hào)主變進(jìn)行短路阻抗法測(cè)試，結(jié)果顯示短路阻抗2015年測(cè)試和2016年本次測(cè)試值與出廠銘牌值相比，最大偏差分別是3.98%和6.73%，均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定2%的注意值，且偏差有增大的趨勢(shì)。

橫向測(cè)試結(jié)果顯示，橫向偏差超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.5%的注意值，CO為最低，可推斷繞組存在一定程度的變形。

結(jié)合上述分析結(jié)果，綜合分析可懷疑是高壓繞組AO相有輕度變形，低壓繞組的ab相也存在輕度的變形。但短路阻抗值（與2015年）的縱向比較額定分接時(shí)偏差為3.2%，說(shuō)明在2015年1月至2016年2月期間，繞組還是存在一定的變形。進(jìn)一步的本體電容和介損測(cè)量結(jié)果表明，繞組內(nèi)部存在異常的可能性較大。該兩臺(tái)變壓器的阻抗均與銘牌值存在較大的偏差，可以判斷在多次累積效應(yīng)的影響下變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)生了繞組變形的現(xiàn)象，尤其是#2號(hào)主變，其短路阻抗值偏差有增大的趨勢(shì)。

兩臺(tái)主變歷年的直流電阻、油色譜數(shù)據(jù)等其他電氣試驗(yàn)結(jié)果均正常，由此判斷兩臺(tái)內(nèi)部的絕緣正常，主要還是短路力對(duì)變壓器造成了影響。雖現(xiàn)在兩臺(tái)主變處于投產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，但在發(fā)生低壓短路的情況時(shí)，抗短路能力已大幅下降，變壓器繞組有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

3 采取的具體措施

經(jīng)本次試驗(yàn)結(jié)果，兩臺(tái)主變壓器最多再可以運(yùn)行4個(gè)月，返廠后廠家確定變電壓器的故障相當(dāng)嚴(yán)重，最多再能堅(jiān)持1～2個(gè)月就壞了，因此當(dāng)?shù)毓╇娋诸I(lǐng)導(dǎo)及時(shí)做出了返廠大修的計(jì)劃，避免了一場(chǎng)重大事故的發(fā)生，挽救了400多萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)損失。

結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求，現(xiàn)兩臺(tái)主變繼續(xù)按照原來(lái)的方式運(yùn)行，為了保證主變的安全運(yùn)行，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備部的要求，根據(jù)本所實(shí)際生產(chǎn)情況，變電管理所制定了幾點(diǎn)確保主變安全運(yùn)行的措施，主要有以下幾點(diǎn)。

3.1 運(yùn)行方面

對(duì)35kV設(shè)備進(jìn)行差異化巡維，每個(gè)月至少巡維4次。

加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備溫度升高情況的監(jiān)視，尤其是在高溫或者重負(fù)荷的情況下，監(jiān)視對(duì)象主要包含變壓器穿墻套管、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備導(dǎo)電、接頭部分，可采用紅外測(cè)溫設(shè)備節(jié)能型檢查；若發(fā)現(xiàn)溫度異常的開(kāi)關(guān)柜，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)的分析處理，避免導(dǎo)電回路過(guò)熱造成變壓器近區(qū)發(fā)生短路故障。

查看近年來(lái)主變、35kV出現(xiàn)跳閘的情況，以便進(jìn)行相應(yīng)的分析。

巡維中心將35kV出線跳閘故障報(bào)文、設(shè)備檢查記錄進(jìn)行掃描，并根據(jù)時(shí)間順序建立保存文件夾，以便今后的查閱。

35kV出線跳閘發(fā)生之后，需要檢修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查并上報(bào)有關(guān)設(shè)備部門，并明確是否可以復(fù)電；現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員不能僅憑借外觀檢查便恢復(fù)調(diào)度復(fù)電。

采用現(xiàn)代科技手段對(duì)主變運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并制定有效措施，確保主變的安全運(yùn)行。

3.2 檢修方面

在變壓器主變正常運(yùn)行過(guò)程中，安排專門檢修人員定期對(duì)#1、#2主變?nèi)∮蜆?，并?duì)油樣的油色譜結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析，如果發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)當(dāng)馬上上報(bào)。如果110kV金嶺變#1、#2主變低壓側(cè)遭受到超過(guò)8.3kA以上短路電流的時(shí)候（是設(shè)計(jì)極限值的65%），需要抽取油樣，進(jìn)行油色譜分析，并將分析結(jié)果上報(bào)給相關(guān)部門。

某110kV變電站#1、#2主變低壓側(cè)遭受到超過(guò)8.3kA以上短路電流的情況下，檢修人員應(yīng)當(dāng)馬上安排相應(yīng)人員開(kāi)展繞組變形實(shí)驗(yàn)，并對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)上報(bào)給相關(guān)部門。

檢修部門應(yīng)當(dāng)定期安排專業(yè)人員對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行超聲波局放、暫態(tài)地電壓檢測(cè)、發(fā)現(xiàn)異常情況需要馬上處理，避免發(fā)生開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部局部放電轉(zhuǎn)變?yōu)槎搪饭收锨闆r的發(fā)生。

基于信號(hào)注入、回路平衡方程對(duì)變壓器繞組變形進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，確保主變的安全運(yùn)行。

4. 總結(jié)

結(jié)合西部高原邊遠(yuǎn)的某110kV變電站#1、#2主變存在繞組短路變形問(wèn)題，通過(guò)低壓頻譜法、短路阻抗法測(cè)試以及頻響法對(duì)兩臺(tái)主變繞組變形的原因進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該兩臺(tái)變壓器的阻抗均與銘牌值存在較大的偏差，在多次累積效應(yīng)的影響下，變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)生了繞組變形的現(xiàn)象，尤其是#2號(hào)主變，其短路阻抗值偏差有增大的趨勢(shì)。因此在主變運(yùn)行、檢修過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采取有效的措施，確保其安全運(yùn)行。