摘要：在大型变压器中，绕组直流电阻测试是一项必须的例行试验，能够对绕组的焊接质量以及短路情况进行检查、确认，并且还能够分接绕组引线以及开关接触情况。此外，还能够确定绕组的平均温升。因此，在现场预防性试验中，绕组直流电阻测试是一项非常关键的项目，并且也是变压器出现故障之后对故障原因进行分析的主要试验项目。国家对于线间绕组直流电阻或者相间的不平衡率有着明确的规定。鉴于此，本文就110KV变压器直流电阻不平衡缺陷展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：变压器；直流电阻；轻瓦斯保护；绕组出线；引线；冷压焊接
1.现场情况
本文以某110kV变电站为例展开探讨，2号主变第一次发轻瓦斯保护信号。运维人员现场检查设备无异常，复归信号。第二次发轻瓦斯保护信号。运维人员将主变转检修，未造成负荷损失。停运后，对主变外观检查，未发现异常，但在气体集气盒中发现气体。该主变型号SZ11－50000/110，额定容量50MVA，为双线圈结构，额定电压为110kV/10．5kV，变压器高压侧额定电流为262A，变压器低压侧额定电流为2749A，主变压器高压侧为GIS设备，变压器低压侧各带一段母线，故障时主变负荷为17MW。
2.变压器解体情况
在变压器返厂准备工作进行到拆除高压套管环节时，发现拆出的变压器高压侧C相套管均压球部位沾有黑色异物。拆除升高座后发现，绝缘油浑浊，引线绝缘纸存在烧损，并有绝缘纸烧黑碳化产物，见图1。变压器高压侧A、B相套管拆出后未见异常，绝缘油清澈。
在制造厂内吊罩，对变压器器身外部绝缘件、引线、铁心、夹件、绕组、开关等部件进行外观检查，发现C相高压线圈扁铜线和铜绞线压接位置有严重烧黑现象，烧黑长度约300m，附近绝缘纸局部碳化脱落。进一步剖开扁铜线绝缘纸，发现扁铜线外层绝缘纸碳化变黑，见图2。
拆除高压C相开关引线，复试C相高压各单支线直流电阻，合格。股间短路试验合格。判断故障不影响线圈本体结构。解开高压A、B相相同位置绝缘纸，无过热现象。从铜套的观察孔能观察到两端线，两端线进入铜套长度足够，满足工艺质量要求。剖开A、B相压接位置，截面填充紧实，压接牢固。
3.导致故障出现的可能原因及预防措施
3.1人为和仪器因素
人为因素主要包括直流电阻测试仪选择不当、测试方法不正确、测试电流大小选择不当、测试线夹不紧等；仪器因素主要是测试仪自身故障或者是测试仪的准确度和稳定性较差等。人为因素问题主要通过日常加强高压试验培训、学习掌握试验新技术新方法，加强对试验规程的学习，严格按照规程规范操作等方法提高人员自身素质来解决。仪器因素主要是加强日常对仪器的管理，特别是精密仪器的保存管理，确保精密仪器保管的环境条件符合要求。另外，应按时将仪器送检，确保仪器的准确性。
3.2绕组材料不合格，非同一批次材料
变压器三相绕组导线材料应选择同一厂家、同一批次的导线材料，并保证电阻率ρ相同，相关的附件材料如导电杆、铜排、引线、接线片、铜棒等也要配置合理，选取得当。通常情况下，新设计的变压器都会根据单台用量采购绕组导线，都会满足同一厂家、同一批次的条件要求。但是，变压器故障特别是绕组故障后对其进行检修，如需要更换某一相绕组，很多地方特别是农村地区为了节省资金仅更换故障相绕组，没有同时更换三相绕组，这就很难保证直流电阻不平衡率满足要求。此外，绕组更换安装技术不规范、处理不到位也可能导致直流电阻不平衡率不合格。
3.3接触不良
配电变压器接触不良引起的直流电阻偏大的主要原因有：①绕组引线与导电杆连接不紧或接触面积过小；②分接开关连接不牢固、松动；③套管将军帽导电杆与绕组引线导电杆接触不良等。现场可以通过相应相别的某挡或某几挡的直流电阻值偏大情况来判断。此外，可以通过提高安装与检修质量，确保各连接部位良好连接来解决问题。
3.4绕组缺陷
绕组缺陷主要包括绕组自身缺陷和绕组工艺缺陷，绕组自身缺陷包括绕组断线、断股、匝间短路和层间短路，绕组工艺缺陷包括绕组与引线连接处虚焊、脱焊。导致直流电阻偏大的可能情况是绕组和引线连接点虚焊、多股并联的绕组有一两股未焊接等。如果变压器的联结方式是三角形接线，发生一相断线时，则断线相线间电阻为正常值的3倍，另两相线间电阻为正常值的1.5倍。通过短路测试可以发现并弥补绕组自身缺陷。变压器绕组绕制前后均要对换位导线和组合导线进行短路测试，可以避免因导线质量问题和绕制过程中导致绝缘破损造成的股间、匝间短路问题。通过焊接工艺可以解决绕组工艺缺陷问题。焊接过程中要保证焊接牢固，不得有虚焊、漏焊，保证焊接的接触面积，机械连接处需镀锡和压花处理等。另外，使用防松螺母可以有效预防螺丝松动造成的接触不良。
4.直流电阻测数据异常原因查找与故障处理
4.1直流电阻测数据异常原因查找
变压器直流电阻数据异常原因诊断的难点是确定异常部位位置，现场一般按照难易程度进行排查，先从表面、便于处理的区域开始逐一排查，然后在检查内部、不易处理的地方检查，最后确定异常部位。
4.1.1复测
复测的目的是排除人为因素和仪器因素。现场对该变压器进行重测，确保接线接触良好，严格按照测试要点开展测试，得到的结果无误；排查直流电阻测试仪的稳定性和可靠性，通过对比该变压器高压侧直流电阻测试数据发现，高压侧直流电阻数据无异常，不平衡率合格，由此判定所用测试仪稳定性和可靠性没问题；更换测试仪器，测试结果无误。
4.1.2数据异常原因分析
与故障点确定通过复测排除了人为因素和试验仪器因素。该变压器是运行中变压器，投入运行前试验数据正常，以往无检修和更换绕组等记录，可以排除不是因绕组材料或更换绕组导致的直流电阻不平衡率超标。同时，数据异常出现在低压侧，由此可以排除存在分接开关故障。由此可以初步判断，导致该变压器绕组直流电阻数据异常的原因是接触不良，对外部各连接点进行接触电阻检查无问题，说明接触不良的位置在变压器内部，需要进行吊芯检查，以便确认位置。
4.2故障处理
将变压器吊芯，检查各个连接部位连接情况后发现低压绕组的c相绕组与套管连接处的软铜排发热变色，有氧化物存在，同时绕组和套管连接处的紧固螺母也有松动现象。现场将氧化层清除，把紧固螺母加固后复测该变压器低压侧绕组直流电阻的三相不平衡率符合要求。
结语
总而言之，变压器绕组引线以及出线的连接对变压器直流电阻的大小有着直接的影响，在对变压器相间直流电阻的不平衡进行分析的时候应该给予高度重视。冷压焊接工艺要控制到位，可避免出线和引线压接不良而引发的设备运行事故。变压器制造单位应定期开展铜线裸压接考核，提高铜线裸压接操作者的技能，消灭压接不良现象。日常生产工作中，压接产品应形成自检和互检机制。
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论文作者:田俊川,,
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/16
标签：绕组论文; 变压器论文; 电阻论文; 引线论文; 不平衡论文; 高压论文; 异常论文; 《中国电业》2019年第12期论文;