盛 強(qiáng)

（湖北宜昌供電公司，湖北 宜昌 443003）

國(guó)電發(fā)［2000］589 號(hào)文件《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中15.2.5 條規(guī)定：“對(duì)110kV 及以上電壓等級(jí)變壓器在出廠和投產(chǎn)前應(yīng)做低電壓短路阻抗測(cè)試或用頻響法測(cè)試?yán)@組變形以留原始記錄”；15.6 條又規(guī)定：“變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后，應(yīng)做低電壓短路阻抗測(cè)試或用頻響法測(cè)試?yán)@組變形，并與原始記錄比較，判斷變壓器無(wú)故障后，方可投運(yùn)?！蹦壳埃恍﹩挝粚?duì)上述規(guī)定的執(zhí)行偏重于用頻響法測(cè)試?yán)@組變形，依據(jù)是GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中7.0.1 條第11 款：“變壓器繞組變形試驗(yàn)”，而7.0.1.條沒(méi)有明確規(guī)定做低電壓短路阻抗測(cè)試。雖然繞組變形波形的變化對(duì)變壓器突發(fā)短路后的故障檢出率很高，但從宜昌電網(wǎng)近兩年來(lái)在110kV 及以上電壓等級(jí)的主變交接試驗(yàn)中低電壓短路阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)暴露的問(wèn)題來(lái)看，低電壓短路阻抗測(cè)試在交接試驗(yàn)時(shí)有繞組變形測(cè)試不可替代的作用。

1 概況

宜昌電網(wǎng)近兩年來(lái)新增220kV 主變5 臺(tái)、110kV主變13 臺(tái)，交接試驗(yàn)時(shí)都進(jìn)行了低電壓短路阻抗測(cè)試及繞組變形測(cè)試。

1）繞組變形

由于出廠試驗(yàn)時(shí)的繞組變形波形因采用的試驗(yàn)設(shè)備不同，與交接試驗(yàn)時(shí)的波形沒(méi)有可比性，因此，以交接試驗(yàn)的繞組變形波形作為原始數(shù)據(jù)。

2）低電壓短路阻抗

對(duì)一臺(tái)已安裝完畢還未投入運(yùn)行的變壓器而言，交接試驗(yàn)的低電壓短路阻抗值與出廠數(shù)據(jù)（出廠數(shù)據(jù)往往有高壓法、低壓法兩個(gè)數(shù)據(jù)，但二者數(shù)據(jù)基本一致，廠家以高壓法的數(shù)據(jù)作為銘牌數(shù)據(jù)）比較在正常情況下是沒(méi)有明顯變化的，如果變化過(guò)大，則應(yīng)考慮變壓器運(yùn)輸及安裝過(guò)程中是否出現(xiàn)異常，或者是其他原因。

3）低電壓短路阻抗值異常的判定標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)標(biāo) GB1094.5-2003·承受短路能力中明確規(guī)定：圓形同心式變壓器的電抗在短路電流沖擊前后的變化不大于2%；前蘇聯(lián)高壓電器研究中心作過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)分析，證明阻抗電壓值、短路阻抗值、短路電抗值的變化間接或直接地反映了變壓器繞組間的相對(duì)位置的變化，并認(rèn)為這些值的變化率達(dá)2%時(shí)是應(yīng)該及時(shí)安排芯體檢查的警戒限，而5%是不應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行的界限。這些規(guī)定雖然是針對(duì)變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后的低電壓短路阻抗值異常的判定標(biāo)準(zhǔn)，但同樣適用于交接試驗(yàn)，以判斷變壓器在運(yùn)輸及安裝過(guò)程中是否出現(xiàn)異常。

2 交接試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及分析

在對(duì)宜昌電網(wǎng)近兩年來(lái)新增的220kV 主變5 臺(tái)、110kV 主變13 臺(tái)共18 臺(tái)變壓器的交接試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)2臺(tái)變壓器的低電壓短路阻抗值與出廠數(shù)據(jù)之間存在異常，其中110kV、220kV 電壓等級(jí)各一臺(tái)，異常率為11.11%。因兩臺(tái)異常變壓器的情況基本相似，下面重點(diǎn)以A 變電站的一臺(tái)220kV 主變?yōu)槔M(jìn)行具體說(shuō)明：

1） A 變電站新增220kV2#主變

其銘牌參數(shù)如下：

產(chǎn)品型號(hào)：SFSZ10-180000/220；

額定容量：180/180/90MVA；

額定電壓：（230±8×1.25%）/115/10.5kV；

額定電流：451.8/903.7/4849.6A；

阻抗電壓（%） 高—中：12.91 高—低：23.63 中—低：7.74。

交接試驗(yàn)時(shí)三相法低電壓短路阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 三相法低電壓短路阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)

其中，Zk為短路阻抗（Ω）；ΔZmax為短路阻抗三相之間的最大互差（%）；Uk為阻抗電壓（%）；Uke為阻抗電壓額定值（銘牌值）（%）；ΔUk為阻抗電壓偏差值（%）。

試驗(yàn)采用的設(shè)備為天水長(zhǎng)城電力儀器設(shè)備廠生產(chǎn)的CD9882 變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)測(cè)試儀，根據(jù)該儀器的使用說(shuō)明，當(dāng)ΔZmax、ΔUk大于2%時(shí)，應(yīng)引起注意，并要求做單相阻抗試驗(yàn)。從表1可以看出，所有數(shù)據(jù)中，只有高對(duì)中的阻抗電壓偏差值ΔUk為4.96%，超過(guò)了規(guī)定要求。為查找原因，進(jìn)行了如下幾項(xiàng)工作：

（1）按要求進(jìn)行了高對(duì)中單相阻抗測(cè)試。結(jié)果顯示A、B、C 三個(gè)單相的短路阻抗平衡并在要求范圍內(nèi)，從而排除了因某單相阻抗異常導(dǎo)致阻抗電壓偏差過(guò)大的可能。

（2）通過(guò)查看變壓器運(yùn)輸及安裝記錄以及走訪相關(guān)人員，確認(rèn)變壓器在運(yùn)輸及安裝過(guò)程中未出現(xiàn)異常情況，因此也排除了運(yùn)輸及安裝的影響。

（3）在排除上述原因后，還有一種情況就是：廠家出廠數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。為此，查看該變壓器訂貨合同中的技術(shù)協(xié)議，技術(shù)協(xié)議中明確規(guī)定：為保證該變壓器與1#主變的并聯(lián)運(yùn)行，其阻抗電壓值應(yīng)與1#主變阻抗電壓銘牌值一致，即：高對(duì)中12.91%，高對(duì)低22.61%，中對(duì)低7.82%，誤差應(yīng)控制在5%以內(nèi)。按照2#主變的銘牌值，通過(guò)計(jì)算得出其與1#主變銘牌值的誤差分別為：高對(duì)中 0%，高對(duì)低4.5%，中對(duì)低 -1%，均在5%的控制范圍內(nèi)，但高對(duì)中0%的誤差，在變壓器生產(chǎn)中確實(shí)難以實(shí)現(xiàn)。

（4）聯(lián)系變壓器廠家共同分析、處理問(wèn)題。廠家技術(shù)人員到場(chǎng)后，首先承認(rèn)高對(duì)中阻抗電壓值12.91%系工作人員從原始記錄到試驗(yàn)報(bào)告過(guò)程中的筆誤所致，實(shí)際值應(yīng)為13.51%，并用自帶的低電壓短路阻抗測(cè)試儀進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果為13.51%，以此數(shù)據(jù)與技術(shù)協(xié)議要求的 12.91%計(jì)算，其誤差為4.6%，在5%的控制范圍內(nèi)；與交接試驗(yàn)值13.55%的偏差為0.29%，在2%的控制范圍內(nèi)。并承諾修改出廠試驗(yàn)報(bào)告、更換變壓器銘牌。

2）B 變電站新增110kV 1#主變

該變壓器與A 變電站新增220kV2#主變異常情況及處理過(guò)程基本一致，唯一不同之處是：A 變電站新增220kV2#主變高對(duì)中阻抗電壓實(shí)際值大于技術(shù)協(xié)議的要求，而B(niǎo) 變電站新增110kV 1#主變高對(duì)中阻抗電壓實(shí)際值小于技術(shù)協(xié)議的要求，但均在技術(shù)協(xié)議5%的控制范圍內(nèi)，并且都接近5%的邊緣。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)上述兩臺(tái)變壓器異常情況的分析及處理，可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）部分廠家為使產(chǎn)品的出廠參數(shù)盡量接近技術(shù)協(xié)議的要求，對(duì)出廠試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行了一些處理。以A 變電站新增220kV2#主變?yōu)槔?，其工作人員把13.51%“筆誤”成12.91%的說(shuō)法是不成立的。廠家修改前的出廠試驗(yàn)報(bào)告中，用高壓法測(cè)試高對(duì)中阻抗電壓時(shí)的數(shù)據(jù)為：施加電流：I0=231.34A，測(cè)量電壓：U0=15204.03V,阻抗電壓：Uk=12.91%。從變壓器銘牌值可知高壓側(cè)額定電壓U=230000V，額定電流：I=451.8A，下面進(jìn)行計(jì)算：

由此可以看出，施加電流I0、測(cè)量電壓U0、阻抗電壓Uk三個(gè)數(shù)據(jù)是一體化的，不可能單獨(dú)某個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)筆誤，因此，廠家的說(shuō)法是不成立的。

2）加強(qiáng)對(duì)變壓器監(jiān)造工作的管理。為防止出現(xiàn)類似情況，建議加強(qiáng)對(duì)變壓器監(jiān)造工作的管理，特別是對(duì)變壓器出廠試驗(yàn)的監(jiān)督。

3）有針對(duì)性的制定技術(shù)協(xié)議。目前，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電力供應(yīng)需求不斷增強(qiáng)，變電站增容的情況不斷出現(xiàn)，為使新老變壓器能并聯(lián)運(yùn)行，在制定技術(shù)協(xié)議時(shí)我們往往對(duì)新增變壓器阻抗電壓要求都統(tǒng)一按老變壓器的參數(shù)，再加“誤差應(yīng)控制在5%以內(nèi)”執(zhí)行，而筆者認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)具體情況來(lái)制定。以A變電站新增220kV2#主變?yōu)槔?，其容量?80MVA，高對(duì)中阻抗電壓為13.51%；而1#主變?nèi)萘繛?20MVA，高對(duì)中阻抗電壓為12.91%，由于變壓器負(fù)荷分配是與其阻抗電壓成反比的，如果兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，則1#主變的負(fù)荷將大于2#主變的負(fù)荷，將達(dá)不到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。所以，在制定技術(shù)協(xié)議時(shí)，如果新增變壓器的容量大于老變壓器的容量，那么“誤差應(yīng)控制在5%以內(nèi)”最好改為“誤差應(yīng)控制在-5%以內(nèi)”，反之，則為“誤差應(yīng)控制在+5%以內(nèi)”。

4）建議在GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》7.0.1 條中加入“低電壓短路阻抗測(cè)試”項(xiàng)目。這樣做既可以防止類似情況的出現(xiàn)，又為變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后的試驗(yàn)、故障判斷提供了原始數(shù)據(jù)。