摘 要:本文闡述了變壓器直流阻值測(cè)試的原理、方法以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,并通過(guò)數(shù)據(jù)分析掌握變壓器事故的特點(diǎn),提出了相關(guān)的解決措施,通過(guò)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,能夠有效保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:變壓器;直流阻值;壓降法;電橋法
變壓器繞組的直流阻值測(cè)試是一項(xiàng)非常重要的測(cè)試項(xiàng)目,變壓器的直流阻值測(cè)試也是考驗(yàn)變壓器絕緣水平的指標(biāo),有時(shí)也是判斷繞組回路是否正確的主要手段,在電力系統(tǒng)規(guī)程規(guī)范中對(duì)變壓器直流阻值的測(cè)試都有相應(yīng)的規(guī)定。
一、變壓器繞組直流電阻測(cè)試的方法
1.平衡電橋法
所謂的平衡電橋法是指在測(cè)量阻值時(shí)應(yīng)用電測(cè)平衡的原理來(lái)測(cè)量的一種方法,常用的直流電橋有單臂電橋和雙臂電橋,單臂電橋通常用于測(cè)量小電阻的測(cè)量,而雙臂電橋測(cè)量法常用于對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度較高的小電阻的測(cè)量,采用電橋法測(cè)量變壓器的直流電阻時(shí),應(yīng)在變壓器停電時(shí)進(jìn)行,并在實(shí)驗(yàn)時(shí)拆去高壓引線后進(jìn)行對(duì)大型、大容量的電力變壓器測(cè)試時(shí),變壓器電阻電感回路充電時(shí)間大,每次測(cè)量需要等待很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)保證電流、電壓表指示處于穩(wěn)定狀態(tài),所以測(cè)試時(shí)一般需要大量的時(shí)間,因此我們可以采用恒流源進(jìn)行校驗(yàn)使用雙臂電橋的步驟是先將檢流計(jì)機(jī)械調(diào)零,然后將雙臂電橋電壓端子Pl、P2接到電阻的近端處,將電流端子接在被測(cè)電阻的遠(yuǎn)端處,測(cè)量前預(yù)先估計(jì)被測(cè)數(shù)值,并按估計(jì)值選定電橋的標(biāo)準(zhǔn)電阻和適當(dāng)?shù)谋堵?,是比較臂的可調(diào)電阻被充分利用,先接通電流回路,等電流表數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí),接通檢流計(jì),調(diào)節(jié)讀數(shù)臂阻值使檢流計(jì)的數(shù)值為零,測(cè)得對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),如公式(1):R=B*S
其中:R為被測(cè)電壓器的直流阻值;B為選取的倍率;S為讀數(shù)臂阻位的數(shù)據(jù)。
2.電流、電壓表法
電流電壓法又稱(chēng)電壓降法,其主要原理是采用歐姆定律的電阻測(cè)量法,即在被側(cè)電阻的兩端加上一定數(shù)值的直流電流,和直流電壓,對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)帶入到歐姆公式得到相應(yīng)電阻的數(shù)值,由于采用歐姆原理電阻法測(cè)量,會(huì)受到電壓表和電流表內(nèi)阻的影響,使得測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確,所以在測(cè)試時(shí),預(yù)先預(yù)估電阻的大小,然后根據(jù)數(shù)值的大小選擇合適的試驗(yàn)方法,通常,我們采用外接法側(cè)直流阻值和內(nèi)接法測(cè)直流阻值,測(cè)量時(shí),線接好測(cè)試回路,合上開(kāi)關(guān),讀取電流表和電壓表的數(shù)值,然后根據(jù)歐姆定律,由公式(2)計(jì)算出變壓器的直流阻值。公式(2):RX=U/I
其中:RX為被測(cè)變壓器的直流阻值,單位為歐姆;U為被測(cè)變壓器直流阻值兩端的電壓,單位為伏特;I為通過(guò)被測(cè)變壓器直流阻值的電流,單位為安培。
試驗(yàn)同時(shí)要注意的問(wèn)題是盡量采用粗導(dǎo)線,材質(zhì)比較好的導(dǎo)線,以銀為最佳材質(zhì)的導(dǎo)線,同時(shí)要求測(cè)試導(dǎo)線要盡量的短,并且接觸端子良好,盡量減少由于引起,接觸引起的誤差,當(dāng)變壓器電感比較大時(shí)要測(cè)量更長(zhǎng)的時(shí)間。
在以上兩種方法中,由于受主變電感分量的影響,單雙臂電橋法由于其容量比較小,不適宜用于主變直阻測(cè)量,所以我們通常采用電壓電抗法作為主變直流阻值測(cè)試的主要方法
二、變壓器繞組直流電阻測(cè)試數(shù)據(jù)的分析
從表l中可以看出2012年12月l日的測(cè)試數(shù)據(jù)和以往測(cè)得的數(shù)據(jù)有明顯的區(qū)別,并且三相測(cè)得的不平衡了明顯不符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定的要求,同時(shí)三相的測(cè)試數(shù)據(jù)都有明顯的提高。AB相間的直流阻值增加的程度比較明顯,達(dá)到21%左右,這種大范圍的變化對(duì)電力變壓器的安全影響有一定的影響,所以在分析故障數(shù)據(jù)后必須查找引起測(cè)試阻值增加的原因并加以解決,通過(guò)對(duì)變壓器其他數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)變壓器的性能指標(biāo)有明顯的下降,此時(shí)我們可以根據(jù)以下的步驟進(jìn)行對(duì)阻值數(shù)值變大的原因進(jìn)行分析及解決。
(1)首先可能由于存在匝間短路現(xiàn)象導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常,但是通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)的分析可以看出,雖然三相之間的電阻均有明顯的變化,但是三相之間的阻值相對(duì)平衡,同時(shí)測(cè)得的中壓測(cè)和低壓側(cè)的阻值并沒(méi)有明顯的變化,且沒(méi)有出現(xiàn)突變的現(xiàn)象,而且根據(jù)運(yùn)行人員的日檢中,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象或者異常聲音,也沒(méi)有發(fā)生繼電保護(hù)跳閘或者主變瓦斯跳閘的現(xiàn)象,所以匝間短路故障基本可以排除。
(2)痿管與外引線接觸不良。由于數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果不正確,為了考慮此誤差是由外引線的接觸不可靠導(dǎo)致的,所以在拆除外引線后對(duì)該變壓器重新測(cè)試,再次測(cè)試后的結(jié)果與之前一致,所以可以排除外部因素。
(3)最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)分析,初步確定為充電時(shí)間過(guò)垣,變壓器電感分量影響了變壓器直流阻值測(cè)試的正確性。
所以通過(guò)對(duì)上述案例的分析,我們可以看出變壓器繞組直流測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)繞組回路中一些輕微或者嚴(yán)重的故障,尤其對(duì)繼電保護(hù)裝置無(wú)法反應(yīng)的繞組匝間短路故障有很好的鑒別作用,其判斷的結(jié)果能夠從數(shù)據(jù)中清晰的分析出來(lái),但是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中應(yīng)該滿(mǎn)足以下的要求:
(1)通變壓器直流阻值的測(cè)試,由于受變壓器電感分量的影響,所以測(cè)試時(shí)間一定要達(dá)到相關(guān)要求,盡量減少由于電感帶來(lái)的影響,待電壓表和電流表的數(shù)值穩(wěn)定后再進(jìn)行記錄相關(guān)數(shù)據(jù),從而提高一次會(huì)里直流電阻測(cè)量的正確性以及準(zhǔn)確性。
(2)進(jìn)行直流阻值測(cè)試時(shí),對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比較的同時(shí)還要進(jìn)行縱向比較,同時(shí)對(duì)變壓器的其他參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,如溫度、濕度、運(yùn)行負(fù)荷等。
(3)在數(shù)據(jù)分析時(shí),要考慮其他因素和判斷依據(jù),不能僅僅滿(mǎn)足規(guī)程要求下的數(shù)值就算合格,實(shí)驗(yàn)人員必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而更有準(zhǔn)確的確定設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化過(guò)程。
(4)了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),能夠掌握故障可能發(fā)生的具體地點(diǎn)以及主要原因,根據(jù)不同設(shè)備采取針對(duì)性的直流阻值測(cè)量,從而得到正確的判斷結(jié)果。
三、總結(jié)
本論文從變壓器繞組的直流阻值測(cè)試的原理,平衡電橋法、電壓電流法等方法,數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)分析中應(yīng)該注意的事項(xiàng)幾個(gè)方面進(jìn)行分析,對(duì)今后變壓器直流阻值測(cè)試工作具有指導(dǎo)意義,從而有效保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]陳潤(rùn)晶,陸斌,趙愛(ài)麗.66kV電力變壓器短路故障分析及對(duì)策[J].變壓器.2011(11).
(作者單位:內(nèi)蒙古錫林郭勒電業(yè)局修試管理處)