摘要:绕组直流电阻的测试是分析变压器例行试验、交接试验的基本项目之一,也是运行中变压器发生故障后的重要故障查找分析手段。针对110kV某站1号主变容量为40MVA的主变在例行测试中出现高压侧直流电阻不平衡的问题,从故障前后直流电阻对比分析、实践经验判断、排油、吊罩全面检查等方法进行综合分析判断,确定变压器高压侧A相套管与引线线连接的紧固销子发热烧蚀是引起不平衡超标的主要原因。经现场全面处理更换后,该主变成功投运。
关键词:变压器;直流电阻
前言
变压器是电力系统重要的设备,为保证其安全、可靠、经济运行、必须按相关规程定期进行各项试验,变压器绕组直流电阻测试是变压器出厂及预防性试验的主要项目之一,通过该项试验可以检查绕组焊接质量、分接开关各个位置接触是否良好、绕组或引出线有无折断处、并联支路的正确性,是否存在由几根并联导线绕制成的绕组发生一处或多处断线的情况、层、匝间有无短路的现象;所以变压器绕组直流电阻测量既是简单常规的试验项目,但又是耗时、准确度要求高的项目,它是确保变压器生产质量、检修质量和安全运行的一个重要手段。
1设备状况及测试情况
国网新疆电力公司哈密供电公司110kV某变电站1号主变压器,型号:SFSZ10-40000/110,生产日期:2010年06月,2010年10月投入运行,2015年10月13日,变电检修人员对1号主变开展例行试验工作,试验项目为 绝缘电阻试验、直流电阻试验、变比试验、介质损耗试验、直流泄露试验、油中溶解气体分析实验,而在直流电阻试验中发现A相的直流电阻不平衡度严重超标,其他试验项目数据合格。
表1:某站1号主变直流电阻测试数据
根据《电气装置安装工程电气设备交接试验规程》 2006.11.01规定:1600kVA 以上三相变压器,各相测得值的相互差值应小于平均值的 2%;线间测得值的相互差值应小于平均值的1%;可见变压器高压侧套管直流电阻不平衡度严重超标,A相数据比B、C相数据偏大,判断为A相存在缺陷。
2原因分析及处理过程
2.1 初步判断及处理
造成变压器直流电阻三相不合格的原因一般有以下四种:(1)套管导电杆与引线连接不良。(2)绕组或引线焊接不良,断裂断股等(3)较严重的绕组匝间断路或层间短路
(4)有载分接开关接触不良
按照可能性的大小逐一进行排除。首先是线夹松动导致接触不良的可能性,将线夹拧开,把直流电阻测试夹子直接夹在导电杆上,测量结果与在线夹处测量结果变化不大,说明问题不出现在线夹上。对A相110kV套管上端与高压引线连接螺丝进行了拧固,并进行多次的分接开关档位调整,再次进行复测,高压侧直流电阻试验数据无明显变化。
2.2 原因分析
电流通过穿管导线时,由于电动力作用,导线会微微抖动,特别是大电流穿管导线,抖动更为剧烈,额定电流在1000A及以下时,由接线头、紧固销子、螺母与外部引出线连接板在一起时为螺母连接,再加上导线自重下垂,容易造成紧固销子松动。导线在电动力作用下的振动是一个阻尼强迫振动系统,是否发生共振主要取决于导线的自振频率、短路电动力频率近似于导线自振频率时,即发生共振。推测A相导线引线可能有大电流穿过,造成导线剧烈抖动,而电流产生的温度使空气中的氧气铜发生化学反应,氧化铜是一种半导体,导电性能差,另外由于密封不严,灰尘等微小颗粒附着在将军帽内,使得A相的紧固销子发热烧蚀电灼,这是导致A相直流电阻不平衡的主要原因。于是检修人员对1号主变进行放油处理。
2.3问题的发现和解决过程
对1号主变放油后,在检查1号主变A相套管时发现:该套管上部、引线接头、上部与引线连接的紧固销子有游离碳和发热烧蚀电灼痕。见图1、图2、图3。在检查110kV侧B相、C相套管上部、引线接头、套管上部与引线接头连接的紧固销子是无游离碳和发热烧蚀电灼痕。在解开110kV侧 A相、B相、C相、O相圈引线和套管的连接后,对测量线圈引线对中性点的直流电阻,测量数据合格。
检修人员对紧固销子进行了更换,将套管上部、引线接头、套管引线头导电杆的过热处用砂纸打磨处理,在接触面上涂上导电膏,同时对B相、C相的套管引线和套管连接处也进行了检查,注油静止24h后,测试三相对中性点的直流电阻,数据合格、平衡。
通过对直流电阻数据的判断及现场处理过程,验证了我们起初猜测的正确性:夏季负荷的增长,使A相有大电流穿过,造成导线剧烈抖动,而电流产生的温度使空气中的氧气和铜发生化学反应,使得A相的紧固销子发热烧蚀电灼,反应到直流电阻上为,直流电阻A相数值增大,三相直流电阻不平衡率超标。
三 结束语
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。对于高压侧套管(油纸电容式套管),其结构复杂,而直流电阻的测试数据,很好地反应缺陷的真实情况,在生产运行中,必须加强例行试验,根据直流电阻试验数据的变化情况,结合设备内部结构特点、设备运行情况以及外部因素进行综合判断,加强监督,以防止类似故障的再次发生。
参考文献
[1]国家电网公司人力资源部 电气试验通用教材 中国电力出版社 2010
[2]国家电网公司人力资源部 电气试验专用教材 中国电力出版社 2010
[3]国家电网公司生产技术部 电网设备状态检修 中国电力出版社 2012.1
[4]电气装置安装工程电力设备交接试验标准 中国电力出版社 1997.4
论文作者:孙建明,党杰,阿迪力•玉素甫
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签:电阻论文; 套管论文; 引线论文; 变压器论文; 销子论文; 导线论文; 绕组论文; 《电力设备》2017年第17期论文;