摘要：變壓器繞組直流電阻的測(cè)試是預(yù)防性試驗(yàn)和設(shè)備交接試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，也是運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后重要的檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。它是發(fā)現(xiàn)變壓器繞組缺陷的重要手段。我們?cè)趯?duì)某220kV變電站#1主變壓器進(jìn)行變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)時(shí)，其變低繞組直流電阻試驗(yàn)結(jié)果超出《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》允許范圍，結(jié)合該變壓器的歷史數(shù)據(jù)和運(yùn)行概況，使用多種不同的試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，詳細(xì)分析了變低繞組直流電阻試驗(yàn)結(jié)果增大的原因，就變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)，提出了防止試驗(yàn)失真再次發(fā)生的措施。

關(guān)鍵詞：變壓器；繞組直流電阻；試驗(yàn)結(jié)果

中圖分類號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）02-0123-03

1 概述

變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著電能的傳輸和分配，所以它的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。而三相電力變壓器繞組直流電阻測(cè)試是變壓器出廠及預(yù)防性試驗(yàn)的主要項(xiàng)目之一，也是變壓器發(fā)生故障后的重要檢查項(xiàng)目。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)GB1094，變壓器在制造過(guò)程中修和大修后、交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)以及繞組平均溫升的測(cè)定和故障診斷中等都必須進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：1.6MVA以上的變壓器，相電阻不平衡率應(yīng)≤2%，無(wú)中性點(diǎn)引出的繞組，線電阻不平衡率應(yīng)≤1%；1.6MVA以下的變壓器，相電阻不平衡率應(yīng)≤4%，線電阻不平衡率應(yīng)≤2%。以下就我們?cè)谝淮晤A(yù)防性試驗(yàn)中，按照規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)方法，運(yùn)用各種試驗(yàn)設(shè)備，針對(duì)各試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析，發(fā)現(xiàn)影響變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)的因素，提出了消除不良因素的相應(yīng)處理措施，準(zhǔn)確測(cè)量變壓器繞組直流電阻的注意事項(xiàng)，避免以后出現(xiàn)類似問題。

2 電力變壓器變低繞組直流電阻異常原因分析

該220kV電站#1主變壓器型號(hào)為SFSZ9－150000/220，結(jié)線方式為YnoYno△。該變壓器于2003年12月投產(chǎn)以來(lái)，班組嚴(yán)格按照規(guī)程按時(shí)對(duì)該變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，多次試驗(yàn)中，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均無(wú)明顯變化。而在2009年對(duì)該變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)，其變低各相繞組直流電阻數(shù)據(jù)及相互間的差別有了明顯變化，而且各相繞組直流電阻相互間的差別也超出規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，而變高和變中直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)卻無(wú)明顯變化。我們查找歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況分析，尋找原因，采取措施以得到準(zhǔn)確真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)性試驗(yàn)。

在2009年，我們按照預(yù)試周期對(duì)某220kV變電站#1主變壓器進(jìn)行繞組直流電阻試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)變低繞組直流電阻的三相不平衡率和變化率都超出了規(guī)程允許的范圍（見表1），并經(jīng)多次復(fù)試仍然是一樣，在向運(yùn)行人員詢問了#1主變壓器運(yùn)行情況正常后，基于多方面因素的考慮，對(duì)該項(xiàng)工作申請(qǐng)延期，并回去商討合適方案，于第二天進(jìn)行復(fù)試。

回到班組后，我們馬上查找該220kV變電站#1主變壓器歷年試驗(yàn)的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，特別是變低繞組直流電阻的試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1）和#1主變壓器本體油中溶解氣體組分含量（見表2）。

表1 ＃1主變壓器變低繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)（mΩ）

試驗(yàn)時(shí)間 Rab Rbc Rca 相差（%）

出廠試驗(yàn) 2.893 2.882 2.907 0.86

交接試驗(yàn) 2.911 2.897 2.910 0.03

2004-11-24 2.912 2.901 2.915 0.48

2006-12-11 2.917 2.909 2.920 0.37

2009-10-18 3.503 3.310 3.207 8.86

2009-10-19

（復(fù)試） 2.903 2.898 2.912 0.48

表2 ＃1主變壓器油中溶解氣體組分析數(shù)據(jù)

生產(chǎn)廠家 保定天威保變電氣股份

有限公司 型號(hào) SFSZ9-150000/220

額定容量 150000kVA 出廠編號(hào) 2003 3S07

出廠日期 2003-03-31 投運(yùn)日期 2003-11-28

試驗(yàn)日期 06-05

-16 2006-11-16 2007-05-17 2007-

11-22 2008-

05-27 2008-11-13 2009-06-08

H2 14 10 6 7 7.1 7.87 7.72

CH4 2.24 1.55 5.30 5.26 5.68 6.27 5.99

C2H6 1.40 0 1.23 1.12 1.21 1.48 0.93

C2H4 0.20 0 0.42 0.61 0.55 0.74 0.56

C2H2 0 0 0 0 0 0 0

CO 223 170 436 528 547 556.73 497.07

CO2 360 1001 867 846 894 919.01 854.19

總烴 3.84 1.55 6.95 6.99 7.44 8.49 7.48

由表1可看出本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)比往年均有明顯增長(zhǎng)且線間三相不平衡率達(dá)到8.86%，遠(yuǎn)超出規(guī)程的要求，而且阻值均有不同程度的提高，Rab竟然達(dá)到20%，這種變化是巨大的，也是電力系統(tǒng)所不允許的。然而我們從#1主變壓器本體油中溶解氣體組分含量試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中可以看到，各種氣體組分含量及總烴均遠(yuǎn)小于各氣體組分注意值及總烴注意值，并結(jié)合以前的繞組直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行了原因分析及排查：

（1）三相繞組中存在匝間短路：根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)，由于高壓側(cè)和中壓側(cè)直流電阻試驗(yàn)結(jié)果平衡，且與往年相差不大，沒有突變性，而且根據(jù)運(yùn)行人員反映，變壓器一直正常運(yùn)作，沒有發(fā)生過(guò)事故跳閘，可以判斷沒有匝間短路存在。

（2）引線與相關(guān)部件接觸不良：根據(jù)色譜分析和對(duì)變低套管的檢查，無(wú)發(fā)現(xiàn)裂痕或放電現(xiàn)象，排除該原因。

（3）分接開關(guān)接觸不良：分接開關(guān)接觸不良對(duì)變低無(wú)明顯影響，且變高數(shù)據(jù)正常，排除該原因。

（4）繞組焊接不良或斷股：根據(jù)油色譜與變高、變中直流電阻數(shù)據(jù)可以排除該原因。

3 進(jìn)一步確定原因及確定試驗(yàn)措施

查找資料，并組織班組成員進(jìn)行討論，初步判斷是由于試驗(yàn)時(shí)，對(duì)變壓器繞組充電時(shí)間過(guò)短，試驗(yàn)電流小從而測(cè)得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，而我們使用的測(cè)試儀器，最高電流只能達(dá)到20A，而該主變是220kV主變，屬于大型大容量變壓器?？紤]到變壓器繞組直流電阻測(cè)試回路的時(shí)間常數(shù)為：

T＝L/R

式中：L為繞組的電感；R為繞組的阻值。

而不同時(shí)間的試驗(yàn)充電電流是不同的，充電電流增長(zhǎng)的快慢完全決定于測(cè)量回路的T，電流達(dá)到基本穩(wěn)定能夠滿足測(cè)量要求通常要在接通試驗(yàn)電路5T以后，而對(duì)大型、大容量電力變壓器的繞組，其電感大而電阻小，使到整個(gè)試驗(yàn)回路的T很大，所以需要較長(zhǎng)的試驗(yàn)充電時(shí)間。

復(fù)試的時(shí)候，考慮到前一天直阻測(cè)試儀所用的充電電流最大是20A，試驗(yàn)時(shí)間最多也是3分鐘左右，但試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)無(wú)明顯變化，因而我們決定增大試驗(yàn)電流，使用試驗(yàn)電流最高為50A的直阻測(cè)試儀，并延長(zhǎng)試驗(yàn)充電時(shí)間。

試驗(yàn)過(guò)程中，使用50A的充電電流，并耐心等候。測(cè)量Rab充電時(shí)間到了10分鐘，直阻測(cè)試儀顯示的繞組直流電阻讀數(shù)長(zhǎng)達(dá)1分鐘不再發(fā)生變化，記錄數(shù)據(jù)。然后依次測(cè)量Rbc、Rca，數(shù)據(jù)如表1中“2009-10-19”一行所示。單相數(shù)據(jù)比出廠值變化最大為0.55%，線間三相不平衡率為0.48%，符合規(guī)程要求。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)量該220kV變電站#1主變壓器變低繞組直流電阻的異常數(shù)據(jù)分析及采取的試驗(yàn)對(duì)策，說(shuō)明了在電氣試驗(yàn)中必須綜合運(yùn)用電氣試驗(yàn)手段，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，橫向及縱向綜合對(duì)比分析過(guò)往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用變壓器油色譜分析與測(cè)量直流電阻相結(jié)合的方法，正確判斷電氣試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果是很重要的，不由得我們馬虎判斷，因?yàn)檫@個(gè)關(guān)乎著設(shè)備安全、人身安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這就要求我們?cè)囼?yàn)人員要不斷加強(qiáng)試驗(yàn)知識(shí)的培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急處理培訓(xùn)，多與其他班組人員交流增加相關(guān)知識(shí)以擴(kuò)大知識(shí)面，加大電氣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度，配合巡維中心加強(qiáng)監(jiān)視，并對(duì)預(yù)防性試驗(yàn)工作要做到嚴(yán)、細(xì)、實(shí)，善于對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，以此來(lái)確保安全生產(chǎn)，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：朱仲燊（1981-），男，廣東臺(tái)山人，廣東電網(wǎng)公司江門供電局試驗(yàn)研究所助理電氣工程師，研究方向：電氣工程高壓試驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：文 森）