一起變壓器直阻超標(biāo)的分析與處理

摘 要：變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)對(duì)變壓器的安全運(yùn)行有很大隱患，本文給出了直阻超標(biāo)的一般處理辦法，并介紹了一起由于變壓器套管頭部將軍帽安裝工藝不當(dāng)引起的直流電阻超標(biāo)。對(duì)導(dǎo)致缺陷發(fā)生的原因進(jìn)行分析并給出處理意見(jiàn)，對(duì)其它同類(lèi)問(wèn)題具有一定的借鑒及參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：變壓器;直流電阻;將軍帽

0? 引言

作為電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，電力變壓器的可靠運(yùn)行對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言有著重要作用。測(cè)量變壓器繞組的直流電阻是出廠、交接及預(yù)防性試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，也是變壓器故障后的重要檢查項(xiàng)目[1]。影響直阻不平衡的因素很多，有的與其固有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)、繞組回路各元件自身因素等有關(guān)。本文著重介紹一起由于套管將軍帽安裝不當(dāng)引起直流電阻不平衡故障的分析及處理過(guò)程。

1案例介紹

某變電站1號(hào)主變型號(hào)為SZ11-80000/110，廠家為南立業(yè)變壓器有限公司，調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。

2019年7月，試驗(yàn)人員對(duì)某變壓器進(jìn)行首檢試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，該主變高壓壓直流電阻B相所有檔位均偏大，額定檔直阻三相不平衡率為%3.2，不滿(mǎn)足規(guī)程[2]不大于%2的要求。額定檔直阻具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

該主變?yōu)?018年投運(yùn)，期間并無(wú)進(jìn)區(qū)短路等異常情況，投運(yùn)以來(lái)油色譜特征氣體含量也無(wú)異常，交接數(shù)據(jù)均合格，滿(mǎn)足規(guī)程要求。

2問(wèn)題查找與分析

造成變壓器繞組直流電阻不平衡的原因大概有以下幾種：1、連接不緊。2、分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置接觸不良。3、繞組或引出線(xiàn)有折斷。4、層、匝間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

試驗(yàn)人員首先排除了儀器及引線(xiàn)的原因。

如果繞組或者引出線(xiàn)存在折斷焊接不牢等情況，在運(yùn)行時(shí)必將伴隨著油色譜的異常等現(xiàn)象，而該主變運(yùn)行正常，故基本排除繞組內(nèi)部存在問(wèn)題的可能。

檢查握手線(xiàn)夾，握手線(xiàn)夾連接可靠，拆除握手線(xiàn)夾后直阻不平衡率無(wú)明顯變化，仍不滿(mǎn)足規(guī)程要求。

為排除有載開(kāi)關(guān)接觸不良，試驗(yàn)人員將主變升降兩個(gè)循環(huán)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)明顯變化。

對(duì)變壓器變比進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)正常，且歷次油色譜數(shù)據(jù)無(wú)異常，排除了層、匝間短路的情況。

聯(lián)系運(yùn)行人員索要該主變的歷次紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該主變B相套管樁頭處有輕微發(fā)熱，但未達(dá)到一般缺陷定義的程度。分析問(wèn)題可能出現(xiàn)在將軍帽部分。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高壓側(cè)套管將軍帽進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)將軍帽內(nèi)部螺紋與引線(xiàn)接頭端部螺桿上均有黑色氧化層及紅色氧化銅，如圖1所示。由此判斷，直阻超標(biāo)以及樁頭輕微發(fā)熱是由套管將軍帽與引線(xiàn)接頭配合不良，造成螺紋受力不足，在電流的長(zhǎng)時(shí)間作用下，螺紋之間發(fā)生氧化造成的。

本臺(tái)變壓器所用套管為南京智達(dá)公司產(chǎn)品，該將軍帽是有銷(xiāo)釘無(wú)定位螺母結(jié)構(gòu)。該產(chǎn)品是依靠導(dǎo)電桿螺紋與將軍帽螺紋之間的緊密貼合面作為導(dǎo)電通路，因而該種結(jié)構(gòu)套管接頭對(duì)安裝工藝有嚴(yán)格要求。需要將導(dǎo)電頭的內(nèi)螺紋與引線(xiàn)接頭的螺紋對(duì)準(zhǔn)后，旋入導(dǎo)電頭，待導(dǎo)電頭旋到與油枕蓋板平面的間隙為5-6mm時(shí)，位置最佳，此刻調(diào)節(jié)導(dǎo)電頭孔與蓋板螺紋孔，旋入導(dǎo)電頭周?chē)菟ú⒕o固到位。此時(shí)導(dǎo)電頭與蓋板間應(yīng)無(wú)明顯間隙。如此密封件受力，密封性能可靠;銷(xiāo)釘也微微受力變形，反作用力使引線(xiàn)接頭和導(dǎo)電頭的螺紋配合更加緊密、可靠。

檢修人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)松掉將軍帽周?chē)萁z時(shí)，導(dǎo)電頭與油枕蓋板平面之間緊密貼合，并未留下適當(dāng)縫隙，故判斷是由于該將軍帽是未按標(biāo)準(zhǔn)工藝安裝，導(dǎo)致螺紋之間并不受力，無(wú)法緊密配合，最終導(dǎo)致接頭氧化變黑，直流電阻偏大。

在規(guī)范、正確安裝情況下，導(dǎo)電頭與油枕蓋板平面之間留有適當(dāng)縫隙，銷(xiāo)釘暫不受力。再旋入周?chē)菟〞r(shí)，銷(xiāo)釘向下受力，存在微微向下彎曲的變形，這樣就可以使螺紋之間緊密咬合。

當(dāng)安裝工藝不到位，如本文發(fā)熱案例中一樣，導(dǎo)電頭與油枕蓋板平面之間不留間隙，銷(xiāo)釘會(huì)受到導(dǎo)電頭向上的拉力前后的力上下抵消，如圖2所示，也抵消了銷(xiāo)釘?shù)牟糠謴椥宰冃危瑥亩孤菁y之間沒(méi)有咬合力，造成接觸不良。

將導(dǎo)電桿與將軍帽螺紋上的氧化層打磨掉，并擦拭干凈，嚴(yán)格按照安裝工藝要求安裝，并重新進(jìn)行直流電阻測(cè)量，三相不平衡率降低到0.5%，滿(mǎn)足規(guī)程要求。

3總結(jié)

該主變問(wèn)題主要是由于安裝工人在安裝將軍帽時(shí)未嚴(yán)格按照安裝工藝要求安裝，在交接試驗(yàn)時(shí)，由于將軍帽和導(dǎo)電桿表面之間還未被氧化，所以直流電阻合格，很難發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題。但隨著時(shí)間的推移，大概一到兩年，將軍帽與導(dǎo)電桿之間會(huì)形成一層氧化膜，導(dǎo)致直流電阻超標(biāo)，甚至?xí)l(fā)展為樁頭發(fā)熱的缺陷，影響變壓器的安全運(yùn)行。此問(wèn)題應(yīng)引起監(jiān)理及安裝單位的重視。當(dāng)試驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)直流電阻超標(biāo)時(shí)，也可參考本文的案例，提供一種解決問(wèn)題的思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答[M] 2009

[2]Q/GDW1899-2013輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)程 [S]

作者簡(jiǎn)介：

劉紀(jì)暢（1987年— ），男，徐州，工程師，從事高壓電氣試驗(yàn)方面工作。

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司徐州供電分公司）