摘要：变压器的直流电阻直接反应了变压器绕组的性能，是变压器特性试验的一个重要项目。而在实际工作中，有时会发现变压器直流电阻测试数据某相数据普遍变大或者某几个档位数据异常，造成变压器直流电阻三相不平衡率超标。本文以一起变压器直流电阻试验数据异常为例，对其异常原因进行分析，找出问题所在。
关键词：变压器；分接开关；直流电阻；故障分析
前言
为了适应电网电压的变化和用电设备的需求，变压器在运行中需用分接开关进行分级调压。在变换分接开关过程中，由于多种原因致使分接开关接触不良，引起发热烧坏，情况严重时烧损变压器。因此分接开关性能的好坏直接影响到变压器的安全运行。而变压器直流电阻试验是变压器试验中非常重要的一个项目，正确的测量结果对分析处理变压器故障有着很大的指导作用。根据《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》规定，1.6MVA以上的变压器绕组直流电阻相间差别不大于2%，线间不大于1%，1.6MVA以下的变压器相间不大于4%，线间不大于2%，同一部位与上次测量结果相比，变化不大于2%。因而，如何开展好有载开关的检修与维护工作，确保变压器正确调压，是目前检修部门面临的重要任务，严重影响变电站的安全运行。
1基本情况
2015年5月17日，对110kV刘湾变1号主变进行周期性例行试验。该变压器型号为SSZ9-50000/110，自2003年3月正式投入运行以来，历次电气试验及色谱分析均显示该变压器处于正常运行状态。在进行到直流电阻试验中，发现发现高压侧直流电阻1至9档直流电阻值不平衡且最大不平衡率达2.7%，其测试数据如表1。
表1 高压线圈直流电阻测试数据
2 原因分析
根据试验数据，初步判断1至9档直流电阻值不平衡系数普遍偏大，第9档以后各档位直流电阻值不平衡系数变小均合格。进一步分析1至9档电阻的极差基本保持一致，AO、BO数据基本大小平衡，可以判断有载开关状态良好，中性点线圈及A、B两相绕组正常，但C相存在问题。
接着，我们对试验接线、接线桩头连接处进行反复检查、打磨，发现试验接线正确，接线桩头与套管连接紧密，表面没有油膜等污物，打磨后测量，其测量值与前次测量值基本一致，可以基本排除由测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大而引起的C相直流电阻偏大这个可能性，初步怀疑有载开关可能存在问题。
接下来，为了确定变压器绕组内部是否存在故障，我们通过油色谱组分分析试验来检查确定。变压器绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸，变压器在故障下产生的气体主要是来源于油和纸的热裂分解，气相色谱分析就是根据故障时产生的气体在绝缘油中含量的多少，判断其故障类型。其测量数据如表2所示。
表2 油色谱分析
由于变压器油在高温下会分解出甲烷、乙烷、乙烯，乙炔更是要在上千度温度下才会生成，根据油样结果，各气体成分均没有超标，也就是说变压器内部没有出现短路而引起的发热现象，那么由线圈匝间、层间、相间短路所引起的变压器内部故障可以基本排除。
因此我们判断，故障很可能在有载开关C相处，其调压开关型号位M型，此型号为带极性转换开关正反调有载调压开关，极性开关正极性触头接触点压力不够、正极性跨接导线螺栓松动都可导致极性开关接触不良，以致直阻不平衡系数不合格。
此有载调压开关为MR公司生产的M型三相调压最大额定通过电流为500A，接线方式接中性点Y，设备最高电压即对地绝缘水平72.5kV，有10触头，最大档位数19档，中间档位位置数是3个，调压方式为正反调。
极性开关转换原理：当有载开关在1位置是有效匝数最多的状态，分接选择器在1、2位置，转换选择器（极性开关）在K、+位置，切换开关在单数侧Ⅰ；当开关在2位置，转换选择器（极性开关）在K、+位置保持原来状态，切换开关切换到双数侧Ⅱ；依次切换至9a-9b；此时调压绕组没有接入。开关正处于中间位置；在开关到9c位置时单数分接选择器已开始9→1，同时转换选择器（极性开关）由K、+ → K、-位置。因调压开关的调压线圈在K、+ → K、-位置是相同的线圈组，由试验数据可知，A、B相全组数据及C相10-17数据不平衡系数合格。再根据分析判断采取排除法，先在中间档位（极性开关转换位置）9a-9b-9c进行多次频繁切换，并未见好转，更换测量仪器后其结果如旧。结合分析，判断为正极性C相Ck“+”触头接触点压力、触头表面及极性跨接导线螺栓存在故障隐患。
3处理措施
将主变油全部放出，打开主变有载调压开关侧人孔，进入箱体内，把有载调压开关转向选择器连接的C相Ck“+”极性点的导线连接螺栓，用力矩板手顺时针旋150度后紧固（相当于半牙），AB相也进行了检查后，试验测试三相电阻不平衡系数合格。测得的最大不平衡率0.77%，均小于2%的要求，数据正确。
结束语
综上所说，运行经验和电气试验表明：各种类型分接开关都出现过程度不同的故障，故障原因很多，绝大多数的故障类型是动、静触头接触不良。其原因大致有四个：一是运行过程中由于电磁力而形成的机械振动；二是由于安装工艺不良而造成机械变形使得动、静触头接触不到位；三是操作人员由于不清楚操作要领而导致误操作；四是运行年久由于弹簧劣化而造成动、静触头间压力减小。变压器有载分接开关运行故障原因多种多样，每次对设备进行故障检修时，应测量变压器的直流电阻分析原因，进行油色谱跟踪试验，了解有载分接开关在实际运行中的异常缺陷，防患于未然，这项工作具有相当重要的意义。
参考文献：
[1]张明德.变压器状态检测与故障诊断[M]. 北京：中国电力出版社，2008.
[2]DL/T 574-95有载开关运行维修导则[S]
[3]尹克宁.变压器设计原理[M]，北京 中国电力出版社，2004.
[4]朱英浩.新编变压器适用技术问答[M]，沈阳 辽宁科学技术出版社 2001.
论文作者:彭浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变压器论文; 极性论文; 电阻论文; 故障论文; 不平衡论文; 位置论文; 接线论文; 《电力设备》2018年第15期论文;