變壓器運(yùn)行中異常情況研究與分析

秦曉麗 張洛嘉 王海衡

摘 要：變壓器和電壓互感器是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備，它的安全可靠直接影響著電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，本文著重針對(duì)變壓器、電壓互感器在運(yùn)行中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行研究及分析，并能夠快速正確的處理，更好的預(yù)防同類(lèi)的故障發(fā)生，并掌握故障發(fā)生時(shí)處理的方法和步驟。

關(guān)鍵詞：變壓器;電壓互感器;電壓畸變;便攜錄波器

1 概述

某火電企業(yè)主變?yōu)樾陆刈冸姽す煞萦邢薰維FP10-250000/220，220KV母線(xiàn)三相電壓互感器由桂林電力電容器有限公司生產(chǎn)，電壓互感器型號(hào)TYD220/ -0.01H， 220/ ¤ 0.1/ ¤ 0.1/ /0.1/ ¤ 0.1kV，0.2S/0.5S/3P/3P。

2 變壓器的故障現(xiàn)象：

2.1 主變高壓側(cè)電壓畸變

某日在機(jī)組運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)#1機(jī)組故障錄波器顯示主變高壓側(cè)電壓波形畸變（圖一），采用便攜錄波裝置測(cè)量波形仍有畸變，而220KV網(wǎng)控內(nèi)母線(xiàn)電壓波形正常，證明接入#1發(fā)變組保護(hù)柜內(nèi)電壓量出現(xiàn)故障。

220KV母線(xiàn)電壓至機(jī)組連接走向?yàn)椋?20KV電壓互感器→網(wǎng)控輔助繼電器屏→#1發(fā)變組繼電器屏→#1發(fā)變組保護(hù)C柜→#1發(fā)變組保護(hù)A柜、B柜、故障錄波柜。

就地測(cè)量#1發(fā)變組繼電器屏內(nèi)220KVⅠ、Ⅱ母PT端子排內(nèi)N600電壓為零，而#1發(fā)變組保護(hù)C柜、A柜、B柜、故障錄波柜內(nèi)220KVⅠ母N600端子對(duì)地24V，Ⅱ母N600端子對(duì)地32V。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)#1發(fā)變組繼電器屏至#1發(fā)變組保護(hù)C柜N600未按圖紙接線(xiàn)（圖二）。

C柜內(nèi)是通過(guò)N600屏頂小母線(xiàn)與N600端子相連接，而此連接線(xiàn)壓接松脫，造成#1發(fā)變組保護(hù)C柜及保護(hù)A柜、B柜、故障錄波柜內(nèi)N600不接地產(chǎn)生電壓，致使主變高壓側(cè)電壓波形畸變。經(jīng)壓接緊固后消除故障（圖三、圖四）。

2.2 主變油流繼電器擺動(dòng)

2016年7月，工作人員在巡檢當(dāng)中發(fā)現(xiàn)#1、2主變相繼出現(xiàn)多臺(tái)冷卻器油流繼電器指針擺動(dòng)，同時(shí)伴隨有明顯的異音的情況。相同案例有2015年某廠(chǎng)#2主變運(yùn)行中，一臺(tái)冷卻器潛油泵后油流繼電器指示值偏小。停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)潛油泵出口蝶閥門(mén)桿脫落，且門(mén)桿上已無(wú)固定螺栓和彈簧墊圈。隨即對(duì)主變退油，經(jīng)仔細(xì)查找，在內(nèi)部導(dǎo)向油管中發(fā)現(xiàn)并取出掉落的全部螺栓與墊圈，及時(shí)消除了安全隱患。

此案例表明：金屬異物進(jìn)入變壓器內(nèi)如不及時(shí)找到并取出，可能對(duì)變壓器造成嚴(yán)重危害：若隨油流落在鐵芯上會(huì)造成鐵芯片間短路，引起局部過(guò)熱;若進(jìn)入繞組內(nèi)部會(huì)引起匝間短路，引發(fā)絕緣事故。

3.電壓互感器的故障現(xiàn)象

3.1故障現(xiàn)象：

某機(jī)組在運(yùn)行中，發(fā)“I致友線(xiàn)PT斷線(xiàn)”“南母PT斷線(xiàn)動(dòng)作”“第一套母差保護(hù)母線(xiàn)PT斷線(xiàn)信號(hào)”“第二套母差保護(hù)母線(xiàn)PT斷線(xiàn)信號(hào)”;致220KV南母電壓顯示異常，A相159KV、B相77KV、C相134KV，實(shí)測(cè)PT二次側(cè)繞組三相：A相72V、B相35V、C相61V，開(kāi)口三角繞組75V，N600端子26V。故障錄波：

3.2檢查試驗(yàn)：

PT停運(yùn)后測(cè)量三相PT各二次繞組絕緣及直流電阻合格，測(cè)量三相PT上、下節(jié)電容及介損，數(shù)值如下：

解開(kāi)三相PT-XL及電容末屏N端接地聯(lián)片，測(cè)量XL對(duì)地（即電磁單元一次側(cè)對(duì)地）絕緣，B相PT-XL端子對(duì)地絕緣0.27GΩ，A、C兩相Xl端子對(duì)地絕緣無(wú)窮大。

后對(duì)PT二次接線(xiàn)全面檢查，發(fā)現(xiàn)B相PT引出線(xiàn)處b3、bf導(dǎo)線(xiàn)有明顯破損和對(duì)電纜穿管上端內(nèi)測(cè)放電痕跡：

3.3原因分析：

B相PT bf引出線(xiàn)接地引起A、B相PT剩余繞組短路使A、B相PT各付繞組電壓明顯變化，但B相PT b3引出線(xiàn)接地造成B相PT各付繞組電壓明顯下降。加之每相電磁單元原付邊的電磁感應(yīng)，形成發(fā)熱，電壓畸變等結(jié)果。

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)故障事例簡(jiǎn)要分析與處理，確保了火電企業(yè)主設(shè)備的安全運(yùn)行，為同類(lèi)型設(shè)備的異常處理提供了很好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高電壓大容量變壓器絕緣技術(shù)的應(yīng)用研究[J]。吳海東?？萍紕?chuàng)新與應(yīng)用。2017.09

[2] 電力變壓器狀態(tài)評(píng)估及預(yù)測(cè)方法的研究[D] 李玉章 青島科技大學(xué)2017

作者簡(jiǎn)介：秦曉麗：女，高級(jí)工程師，國(guó)電投集團(tuán)南陽(yáng)熱電有限責(zé)任公司;

張洛嘉：男，在校大學(xué)生，華北水利水電大學(xué)電力學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè);

王海衡：男，助理工程師，國(guó)家電投集團(tuán)河南電力公司信息技術(shù)中心。