110kV變壓器試驗數(shù)據(jù)異常分析方法的探討

王景來

摘 ?要：伴隨社會的進(jìn)一步發(fā)展，人們在生活中對于電力的需求逐漸增加。110kV變壓器作為變電站中一個必不可少的組成部分，將會起到更加重要的作用。該文立足于110kV變壓器故障經(jīng)典案例，應(yīng)用試驗分析的方法，從絕緣狀況、繞組變形情況及繞組直流電阻3方面進(jìn)行了數(shù)據(jù)檢測，最終確定故障發(fā)生位置。希望該文通過對以下內(nèi)容的論述，可以為變電站主變檢修人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：繞組 ?介損 ?電容量

中圖分類號：TM406 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0042-02

變壓器存在的意義在于，可以將生產(chǎn)的電力進(jìn)行合理處理，然后傳輸?shù)接秒娫O(shè)備中，無論是升壓或是降壓都需要依靠變壓器來完成，為了保證變壓器在應(yīng)用過程中可以正常進(jìn)行工作，就需要對其故障進(jìn)行分析，選擇針對性的解決方案。因此，對110kV變壓器試驗數(shù)據(jù)異常分析方法的探討有著鮮明的現(xiàn)實意義。

1 ?試驗概述

對某主變進(jìn)行日常測試，當(dāng)主變電壓為35kV時，發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)存在異常，繞組直流電阻測試數(shù)據(jù)值要比規(guī)定平衡率高出很多，大概是正常情況下繞組數(shù)值的3倍，并且主變內(nèi)部的B相電阻要明顯高于A、C兩相電阻。并且對“油”進(jìn)行油化色譜測試過程中發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部出現(xiàn)乙炔氣體。為了確定主變故障具體位置及故障發(fā)生原因，從絕緣狀況、繞組變形情況及繞組直流電阻3個方面進(jìn)行試驗，通過對數(shù)據(jù)的分析，查找出主變發(fā)生故障的具體位置。

2 ?絕緣狀況分析

2.1 繞組絕緣電阻降低

在對繞組絕緣電阻進(jìn)行測試結(jié)果分析時發(fā)現(xiàn)，主變電阻測試結(jié)果與交接電阻測試結(jié)果存在一定的差異性，其中前者要低于后者，根據(jù)電力運行及傳輸特點進(jìn)行分析總結(jié)，很可能是因為電流經(jīng)過繞組時會產(chǎn)生一定的熱量，熱量在長時間的作用下將會降低繞組絕緣的壽命，從而逐漸出現(xiàn)老化問題，這也是絕緣數(shù)值降低的主要原因。

2.2 絕緣電阻吸收比不合格

在實際應(yīng)用過程中，絕緣材料正在不斷改變，使得變壓器實際絕緣能力不斷提升，通過對主變繞組進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)繞組發(fā)生漏電問題，其內(nèi)部電流將會在短時間內(nèi)直接衰減為零，因此出現(xiàn)吸收比不合格的問題屬于正?，F(xiàn)象。并且根據(jù)變電器出廠前的預(yù)防性試驗報告及分析結(jié)果來看，當(dāng)繞組絕緣電阻可以達(dá)到10000MΩ之后，吸收比可以不用考慮。

2.3 繞組介損和泄漏

對繞組介損及泄漏的測試，主要是為了進(jìn)一步分辨繞組中是否存在受潮或老化等問題。實際測試過程中發(fā)現(xiàn)，繞組介損及泄漏數(shù)值并不高，因此不存在受潮或老化等問題。

3 ?繞組變形

3.1 繞組電容量

繞組電容量的實際大小，主要由高、中、低3側(cè)繞組所決定，其中具體的幾何位置及面積大小都會對繞組電容量產(chǎn)生影響，如果繞組電容量發(fā)生變化，則可以證明主變電動機在實際作用過程中，讓繞組產(chǎn)生了扭曲或鼓包等問題。此次測試的繞組電容量高、中、低3側(cè)電容量分別為13.07、21.51、21.37（nF），上次測試數(shù)據(jù)為13.06、21.48、21.42（nF），與以往測試數(shù)據(jù)幾乎相同，因此不存在以上問題。

3.2 繞組電抗

繞組電抗測試過程中，采用的方法為三相法，其中繞組對設(shè)定為H-M及H-L，線路分接位置為10/03及10/00，最終分析測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容表現(xiàn)良好，沒有出現(xiàn)異常。

4 繞組直流電阻

4.1 調(diào)壓分接開關(guān)

從設(shè)計及組成角度來看，中壓側(cè)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)時的方式為無勵磁調(diào)壓，實際工作過程中設(shè)備調(diào)壓次數(shù)并不多，因此長時間的設(shè)備運行很有可能造成分接頭表面出油，形成油膜或油泥，致使內(nèi)部接觸出現(xiàn)問題，造成測量直阻數(shù)值增加。但是此種問題通常情況下可以經(jīng)過多次切換消除，往往發(fā)生在測試的某一個檔位中，在測試時5個檔位同時出現(xiàn)增大的概率很小，因此可以基本排除調(diào)壓分接開關(guān)的影響。

4.2 繞組匝間短路

如果設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)繞組匝間短路，則主變主體當(dāng)中必將會產(chǎn)生大量的乙炔氣體。應(yīng)用油化色譜測試方法進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)主變絕緣油中的CH4含量為36.82/μL·L-1、C2H2含量為0.55/μL·L-1、CO2含量為4526.24/μL·L-1、總烴含量為68.24/μL·L-1。通過對以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，乙炔含量并不高，因此繞組匝間短路并不是主變運行異常的原因。

4.3 繞組匝間斷線

如果主變運行異常是因為繞組匝間斷線問題，則以往檢測過程中就可以發(fā)現(xiàn)此類問題，因為該類問題屬于“不可逆”故障[1]。通常情況下，在交接試驗中會出現(xiàn)局部放電問題，并且在油化色譜測試過程中，氫氣及乙炔氣體含量應(yīng)該超標(biāo)，但是數(shù)據(jù)顯示中并沒有發(fā)現(xiàn)以上問題，因此主變運行異常原因并不是繞組匝間斷線故障。

4.4 繞組中性點連接處焊接不良

在此次試驗過程中，B相電阻過高的問題并不是僅僅發(fā)生在1個檔位，還有4個檔位也存在此種問題。如果主變繞組及中性點之間的連接出現(xiàn)焊接不良，則可能造成以上問題，但如果主變運行異常是由此類問題引起的，則內(nèi)部電場會發(fā)生紊亂，當(dāng)電場長時間分部不均勻，將會促使繞組發(fā)熱，并且出現(xiàn)局部放電的問題，同時總烴及乙炔氣體含量會增加，但是測試過程中并沒有發(fā)現(xiàn)以上問題，因此主變運行異常并不是此種原因。

4.5 中壓繞組導(dǎo)電桿與引線接觸不良

由于中壓側(cè)套管導(dǎo)電桿與引線的連接是通過螺栓緊固連接的，在運行中由于變壓器的震動，在變壓器的停、投中，都會受到電動力的作用，那么可能螺栓松動造成接觸不良，如果此種現(xiàn)象發(fā)生，也就會使各個擋位均出現(xiàn)繞組直阻增大的情況，且繞組中出現(xiàn)少量乙炔，這種情況正好與現(xiàn)場試驗結(jié)果較為相符。

通過以上分析可以推測，主變運行存在異常的主要原因是因為中壓繞組導(dǎo)電桿及引線之間的連接存在問題，內(nèi)部螺絲松動導(dǎo)致線路接觸不良，致使B相所具有的直阻數(shù)值偏高，產(chǎn)生少量乙炔氣體。

5 ?解體檢查

5.1 解體方案

為了進(jìn)一步消除該主變故障缺陷，需要考慮并確定缺陷具體位置。采用解體檢查的方法應(yīng)注意維護主變價值，盡量采用對主變性能損害小的方法進(jìn)行處理。因此，在此環(huán)節(jié)的檢查過程中，無需將主變整體及大蓋進(jìn)行拆卸，只需對油落及套管升高座以下的部分進(jìn)行檢查即可[2]。檢查過程中將壓側(cè)套管升高座上的側(cè)板打開，然后對繞組引線的實際情況進(jìn)行檢查，從而進(jìn)一步確定缺陷具體位置及發(fā)生原因。

5.2 處理過程

處理過程可以分為兩部分進(jìn)行：第一，將油道閥門關(guān)閉，具體位置在變壓器主體及儲油柜之間，然后應(yīng)用電機，將變壓器主體中的油全部抽取出來并輸送到儲油柜當(dāng)中，在此期間需要對儲油柜上的油位計進(jìn)行仔細(xì)觀察，以確定輸送到其中油的實際重量[3]。第二，將主變本體當(dāng)中的油位控制在套管升高座以下，控制完成后，將主變中壓側(cè)升高座上的側(cè)板打開，檢查內(nèi)部導(dǎo)電桿及套管引線的實際連接情況。

5.3 檢查結(jié)果

當(dāng)打開主變中壓側(cè)升高座上的側(cè)板后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部導(dǎo)電桿及套管引線連接位置的螺帽出現(xiàn)明顯的松動問題，并且由于松動，該位置的電阻數(shù)值較大，螺帽上有明顯的發(fā)熱變黑情況，同期檢查A、C兩相，并沒有出現(xiàn)以上問題。

5.4 處理過程

檢查完成后，根據(jù)問題出現(xiàn)原因?qū)υO(shè)備進(jìn)行維修處理，將發(fā)熱變黑部位的螺帽進(jìn)行加固處理，處理后應(yīng)用直流電阻測試方法進(jìn)行二次測試，最終測試結(jié)果為A、B、C三相所具有的直流電阻數(shù)值基本一致，并且繞組平衡率為0.75%，符合設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)及使用需求。最后將主變投入使用，其運行狀況沒有發(fā)生巨大波動，運行情況良好。

6 ?結(jié)語

綜上所述，該試驗過程中測試應(yīng)用到的主變安全問題，主要是由于變壓器使用過程中發(fā)生震動，造成內(nèi)部螺帽松動，從而引起主變接觸不良，致使繞組直流電阻逐漸增大。因此在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)該加強設(shè)備日常維護次數(shù)及設(shè)備安裝和驗收過程中的管理，爭取將安全隱患?xì)⑺涝趽u籃中。

參考文獻(xiàn)

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