杭州供电公司电力建设分公司
摘要:本文结合了多年的工作实践,归纳总结了历次变压器交接试验中发现的一些常见问题进行分析讨论,并给出解决方案。
关键词:变压器试验;问题分析;检测方法
1前言
电力变压器是电力系统中的重要设备是输变电能的电器,它的安全运行具有重要意义。因此在投运前要对新安装的变压器进行各项交接试验,以便及时了解和掌握变压器的情况,采取有效措施,力争把故障消除在萌芽状态之中,从而保障变压器的安全运行。
2变压器试验中常见问题分析
2.1变压器直流电阻测量
变压器直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目。主要可以发现以下问题。(1)检查出绕组内部导线的焊接质量,(2)检查分接开关各个位置接触是否良好,(3)检查绕组或引线有无折断,(4)检查并联支路的正确性,(5)检查层匝间短路。在我多年的安装试验过程中最常见的还是接触不良造成变压器直流电阻异常,而接触不良的部位主要集中在变压器的切换开关和绕组引线与将军帽的接触上。在110KV大源变2#主变试验过程中就有这么一起案例,该变压器厂家为济南某变压器有限公司,当我们在测量110kV高压侧直流电阻时发现所测得的电阻不仅三相电阻之间不平衡超过了4%,而且与出产值比较也大于2%,经反复切换分接开关效果也不是很明显,与厂家技术人员进行交流后,了解到该变压器制造完成后停放约有一年时间,因此我们初步判断很有可能是变压器有载切换开关动静触头表面形成油膜而造成接触不良的。在拔出切换开关后,测量其接触电阻A.B.C三相电阻均有2000uΩ以上,超出了厂家的技术要求。经过技术人员对切换开关的触头表面进行处理过后,接触电阻如下表1所示,达到厂家的技术要求解决了该问题,从而也证明了我们之前的判断分接开关因长期不用,造成在触头表面形成油膜而使接触电阻增大。
表1
又例如,110kV谢村变1#主变,制造厂家为广州某变压器有限公司。在试验中发现变压器高压侧B相直流电阻明显比相邻A、C相的直流电阻要大超过了2%,同时与出厂值比较也超出了2%。经反复检查发现绕组引线与将军帽上螺母未拧紧接触不良造成的。此类情况较为多见,还有就是在这一部位螺母是拧紧的但导电膏未涂,通过我们的测量也能发现缺陷。对于此类问题,我们与一次安装班组进行技术交流和沟通后得到了他们的重视,改进了安装工艺和安装流程,在以后试验中就较少发生这些情况了。
2.2变压器绝缘电阻、吸收比或极化指数测量
绝缘电阻测量是一项最简便而又最常用的试验方法。能够有效地检查出变压器绝缘整体受潮或脏污,以及贯穿性的集中性缺陷。在220kV东梅变2#主变测量绝缘电阻所测得值如表2中所示,高压侧、中压侧绝缘电阻吸收比分别为1.28、1.16。又另如表3所示该变压器是220KV侯潮变1#主变,高压侧、中压侧绝缘电阻吸收比分别为1.06、1.27。通过上述二组数据不难发现其吸收比都小于规程中变压器吸收比不小于1.3的要求。这一情况不仅仅存在这两台变压器其他的变电所中也有这一问题。
220Kv东梅变2#主变绝缘电阻测量:(MΩ)
表2
这种现象究竟是何原因造成的,有各种各样的分析,一时难以统一。但有的看法是共同的,就是认为吸收比不是一个单纯的特征数据,而是一个易变动的测量值,总结起来有以下特点:
(1)吸收比有随变压器绝缘电阻升高而减小的趋势。
(2)绝缘正常情况下,吸收比有随温度升高而增大的趋势。
(3)绝缘有局部问题时,吸收比会随温度上升而呈下降的趋势。在实际测量中也发现有一些变压器的吸收比随温度上升而呈下降的趋势,其中有一部分变压器绝缘电阻在合格范围内。
我们通过研究认为,由于干燥工艺的提高,油纸绝缘材料的改善,变压器的大型化,吸收过程明显变长,出现绝缘电阻提高,吸收比小于1.3而绝缘并非受潮的情况是可以理解的。因此,当绝缘电阻高于一定值时,可以适当放松对吸收比的要求。.
那么究竟绝缘电阻高到什么程度,吸收比可做何种要求,我们根据所积累的资料认为,当温度为10℃,110及220KV变压器的绝缘电阻(R60s)大于3000 MΩ时,可以认为其绝缘没有受潮,吸收比可不作为考核有求。另一判断受潮与否的经验数据是绝缘受潮的变压器的R60s与 R15s之差通常在数十兆欧以下,最大不会超过200MΩ。
基于上述原因,若仍然按传统的吸收比来判断变压器的绝缘状况,已不能有效地加以判断。因此,规程中推荐采用极化指数来判断大型变压器的绝缘状况。目前,规定极化指数PI一般不小于1.5。
2.3变压器套管介质损耗因数tgδ与电容量测量
变压器高低压侧套管如果存在缺陷或故障,将直接危及变压器的安全运行及其供电可靠性。对于我们处在安装阶段的过程中,由于套管在运输、储存中保管环境不佳都会造成套管受潮。那如何判断套管是否受潮了呢?在常规安装试验中,主要是通过测量套管主绝缘及套管tgδ能有效发现套管本体受潮、瓷套裂纹、套管绝缘裂化、以及某些局部缺陷。在绝缘电阻测试中《规程》规定套管主绝缘的绝缘电阻不应低于10000MΩ,《规程》还规定测量小套管(末屏)应使用2500V兆欧表,其阻值不低于1000MΩ。套管tgδ和电容量的测量是判断套管绝缘状态的另一种重要手段。在现场测量主电容的tgδ以及电容量与出厂值比较在±5%范围内判断绝缘是否受潮,但这有时还不够全面。尤其是在套管初期受潮,潮气和水分总是先进入到最外层的电容层,用反接线法测量小套管对地的tgδ对反映套管初期进水受潮是很灵敏的,而只测量主电容的tgδ和电容量则 不一定能反映出来这会给设备留下隐患。所以当小套管对地绝缘电阻小于1000 MΩ,则要测量小套管对地的tgδ。经过测量值与出厂值比较就可以分析判断套管是否初步受潮了。
3 结束语
总而言之,变压器在分析过程中不能孤立简单的去判断问题而是应该对数据进行综合分析,通过对多个项目比较,从而提高判断的准确性。我相信随着我国科技的不断进步发展,试验方法的不断完善,对于电力变压器的交接试验中存在的一些问题分析和判断将变得更加有效。
论文作者:方成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/19
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