張樹亮，魏 韌，林軍朝

(1.滄州供電公司，河北 滄州 061000；2.石家莊供電公司，石家莊 050051；3.華能邯峰發(fā)電廠，河北 邯鄲 056200)

1 變壓器繞組直流電阻超標(biāo)情況概述

某110 kV變壓器于2006年10月出廠，2007年8月投入運(yùn)行，變壓器型號(hào)為SSZ7-40000/110，套管型號(hào)為BR2W1-126/630。2011年4月進(jìn)行例行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)繞組電阻試驗(yàn)超標(biāo)[1]，變壓器繞組電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 2011年高壓側(cè)繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)(20 ℃)

分接開關(guān)位置RU/mΩRV/mΩRW/mΩΔR/%1479.2 494.7 481.8 3.23 2471.4 487.4 472.3 3.393463.3 479.9 464.3 3.58 4456.0 472.4 457.3 3.595447.1 460.6 449.0 2.996439.9 457.7 440.6 4.047431.7 448.5 432.6 3.918423.9 440.0 424.9 3.80 9415.3 431.6 415.0 3.92 10423.9 440.9 425.2 4.01 11431.8 448.9 433.1 3.98

2 設(shè)備缺陷的判斷過程分析

變壓器繞組電阻試驗(yàn)是變壓器出廠、交接、大修、改變分接開關(guān)后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是非常重要的診斷試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)于發(fā)現(xiàn)缺陷部位、缺陷的性質(zhì)有著非常重要的意義[2]。通過變壓器繞組電阻試驗(yàn)可以有效判斷變壓器引線與套管間是否存在連接不良；繞組是否存在匝間、層間絕緣不良或匝間、層間短路；繞組導(dǎo)線連接處的焊接和機(jī)械連接是否良好，是否斷股等；分接開關(guān)的選擇器、極性選擇器和切換開關(guān)是否存在燒蝕、氧化等情況。

紅外測(cè)溫能夠有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備熱缺陷，如,各接頭部位的接觸不良造成發(fā)熱；變壓器套管缺油形成冷熱界面；各電氣設(shè)備的內(nèi)部過熱等。

油色譜分析通過精確測(cè)量變壓器油中各種氣體組分含量，能夠有效發(fā)現(xiàn)變壓器存在的受潮、過熱、局部放電及電弧放電等缺陷。

2.1 繞組電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

將2011年4月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與2008年試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱比,2008年試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2，對(duì)比2次繞組電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：2011年各分接繞組電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)較2008年數(shù)據(jù)小3 mΩ左右，沒有明顯變化，出現(xiàn)誤差的主要原因是測(cè)試儀器的不同，或上層油溫記錄的誤差。V相電阻存在明顯變化，2011年各分接繞組電阻數(shù)據(jù)較2008年數(shù)據(jù)大12 mΩ左右。同時(shí)，從2008年數(shù)據(jù)中可以清楚的發(fā)現(xiàn)，V相、W相各分接繞組電阻值接近，稍大于U相繞組電阻值。2011年，V相繞組電阻值要遠(yuǎn)大于U、W兩相同一分接繞組電阻值。

分接開關(guān)在試驗(yàn)前已經(jīng)按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求循環(huán)調(diào)整了2個(gè)周期，排除了有載分接開關(guān)接頭存在氧

表2 2008年高壓側(cè)繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)(20 ℃)

分接開關(guān)位置RU/mΩRV/mΩRW/mΩΔR/%1482.5482.9485.10.5382474.6475.5475.50.1893466.5468.0467.50.3204459.1460.4460.40.2825450.2448.5452.10.7996442.9445.6443.60.6087434.6436.4435.60.4138426.8427.8427.80.2349418.1419.3417.80.35910426.8428.7428.10.44411434.7436.8436.10.482

化的情況；V相從1-11分接全部出現(xiàn)繞組電阻增大，說明分接開關(guān)V相選擇器沒有發(fā)生異常；V相沒有出現(xiàn)單、雙電阻差異性變化，說明分接開關(guān)的V相切換開關(guān)沒有出現(xiàn)異常；分接開關(guān)過9后(額定分接)繞組電阻沒有發(fā)現(xiàn)降低趨勢(shì)，說明分接開關(guān)V相極性開關(guān)正常。由此排除有載分接開關(guān)各部件存在燒蝕、氧化等缺陷。

為進(jìn)一步判斷缺陷，調(diào)取了油色譜分析數(shù)據(jù)及近期紅外測(cè)試照片。

2.2 油色譜分析

油色譜分析數(shù)據(jù)見表3、表4。

表3 變壓器油色譜分析數(shù)據(jù) μL/L

項(xiàng)目2008年試驗(yàn)數(shù)據(jù)2011年試驗(yàn)數(shù)據(jù)φ(H2)32.829.92φ(CO)543.9582.86φ(CO2)757.8989.73φ(CH4)14.119.54φ(C2H4)17.227.85φ(C2H6)2.34.24φ(C2H2)00.3φ(總烴)33.651.93

表4 V相套管油色譜分析 μL/L

項(xiàng)目2008年試驗(yàn)數(shù)據(jù)2011年試驗(yàn)數(shù)據(jù)φ(H2)74.282.3φ(CO)275.3276.8φ(CO2)799.7989.73φ(CH4)20.522φ(C2H4)1.42.4φ(C2H6)15.722.4φ(C2H2)00φ(總烴)37.646.8

由表3、表4可知，變壓器、套管的各特征氣體沒有超過規(guī)程要求[1]，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定，若缺陷在變壓器內(nèi)部，運(yùn)行中變壓器的油中溶解氣體必定會(huì)有明顯增長(zhǎng)。通過以上分析說明缺陷不應(yīng)在變壓器本體內(nèi)，缺陷位于變壓器外部的可能性較大。變壓器外部缺陷一般為套管柱頭存在接觸不良或燒蝕。

2.3 紅外測(cè)溫圖譜分析

結(jié)合該變壓器近期的紅外測(cè)溫圖譜結(jié)果(見圖1)可知：V相套管柱頭明顯存在過熱點(diǎn)，比其它兩相高約12 ℃，可判斷，變壓器直流電阻缺陷部位在高壓套管V相柱頭處。

圖1 2011年1月變壓器紅外測(cè)溫圖譜

2.4 解體檢查

對(duì)該變壓器套管柱頭進(jìn)行了解體，檢查導(dǎo)電桿和將軍帽導(dǎo)電部位，發(fā)現(xiàn)110 kV套管V相引線接頭與導(dǎo)電密封頭連接處嚴(yán)重?zé)g。

3 設(shè)備缺陷的成因分析

解體后檢修人員測(cè)量引線頭頂部高出接線座的距離比測(cè)量導(dǎo)電帽凹槽的最大深度小3 cm，發(fā)現(xiàn)該型號(hào)套管在引線頭與導(dǎo)電帽連接后，直接將導(dǎo)電帽安裝在接線座上，這種導(dǎo)電部位的連接不是緊固連接，導(dǎo)電桿與將軍帽間絲牙相互之間配合不緊密，不能完全保證導(dǎo)電接觸面接觸良好。當(dāng)電流通過該接觸面時(shí)，接觸不良可能造成接觸面過熱燒蝕或者產(chǎn)生放電現(xiàn)象燒蝕接觸面。而過熱又會(huì)進(jìn)一步促使接觸電阻增大，加劇過熱現(xiàn)象，惡性循環(huán)，以致發(fā)熱嚴(yán)重造成燒損,繞組的直流電阻測(cè)試值增大。

4 處理措施及建議

變壓器檢修人員對(duì)套管導(dǎo)電桿和將軍帽進(jìn)行更換，更換后，為確認(rèn)設(shè)備是否存在其他缺陷，重新進(jìn)行了變壓器繞組電阻試驗(yàn)，測(cè)試變壓器高壓側(cè)所有檔位直流電阻不平衡率，全部合格，見表5。

表5 處理后變壓器繞組電阻(20 ℃)

分接開關(guān)位置RU/mΩRV/mΩRW/mΩΔR/%1478.4 478.8 481.0 0.5382470.6 471.5 471.5 0.1893462.6 464.0 463.5 0.2144455.2 456.5 456.5 0.2835446.4 444.7 448.3 0.4226439.2 441.8 439.8 0.1587430.9 432.7 431.9 0.2308423.2 424.2 424.2 0.2349414.6 415.8 414.3 0.07110423.2 425.1 424.5 0.30411431.0 433.1 432.4 0.322

對(duì)該類型套管，在引線頭頂部與導(dǎo)電帽之間加裝長(zhǎng)度5 mm以上的彈簧，導(dǎo)電帽與引線頭連接后就能夠壓縮彈簧，彈簧給導(dǎo)電帽和引線頭一個(gè)反作用力，使導(dǎo)電帽、引線頭連接緊固，導(dǎo)電面接觸良好。同時(shí)，在主變壓器訂貨時(shí)需注意套管頭部是否存在設(shè)計(jì)缺陷，安裝時(shí)需嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，防止在安裝時(shí)出現(xiàn)類似問題。

5 結(jié)束語

變壓器繞組電阻試驗(yàn)可判斷繞組設(shè)備缺陷是否發(fā)生在有載分接開關(guān)；油中溶解氣體色譜分析可判斷設(shè)備缺陷是否發(fā)生在箱體內(nèi)部；紅外測(cè)試圖譜分析可明確設(shè)備缺陷部位，確定繞組電阻超標(biāo)發(fā)生在引線與導(dǎo)電帽連接處。結(jié)合變壓器繞組電阻試驗(yàn)情況，同時(shí)輔助紅外測(cè)溫、油色譜分析等測(cè)試手段可以更加準(zhǔn)確的判斷缺陷情況。因此，判斷變壓器設(shè)備缺陷可利用以上3種試驗(yàn)手段和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，有效進(jìn)行設(shè)備缺陷分析定位，分析缺陷原因，以便進(jìn)行有針對(duì)性的檢修與缺陷處理，確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 胡啟凡.變壓器試驗(yàn)技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2011.