对大型电力变压器现场直流电阻试验的一点见解.pdf

第 4 0村第 4郡 2 0 0 3压 4曰 乱理 2况」 曰 丹 3 夕 刃胃币 左 军 蹂 :}瓷 众 对大型电力变压器现场直流电阻试验的一点见解 刘海涛 ( 保定天夙保变电气股份南限公司 1可 北 保 定 。 7 ”。 5 6 )侧斗 已 1 引言 变压器直流电阻测试 ( 以下简称直流电阻) 作 为 一个固定的试验项 目是用来检查电路 ( 包括绕 组、 引线 、 电气联结) 是否存在缺陷， 并能及时发现 变压器存在的潜伏性故障， 这对变压器的安全运行 很策要一可以说， 变压器的直流电阻测试是变压器 顶防性试验中的一个硬指标。但是， 由于大型变压 器容最的增大， 所采用的绕组导线截面增加， 导致 直流电阻值非常小， 尤其是低压绕组直流电阻均为 几个 毫欧例如， 某台容量为 巧0 0 0 0kV A的双绕组 发电机变压器. 低压每相绕组在75℃时的直流电阻 仪为。 刀 。 3 9 o n左右 如 果在现场依靠三相不平衡率 来考核直阻是否合格，测量数据出现的细微变化往 往不被重视， 这样不但不能及时发现问题， 反而易于 掩盖问题， 起不到直流电阻的测试目的。 笔者在日常 的变压器问题处理中发现，许多用户在对变压器的 直流电阻测量结果的分析和判断上存在一定误区， 不能及 时发现潜伏性故障， 进而导致了设备故障的 扩大化本文将通过对一台2 20k V变压器在运行过 释中与 直流电阻测试有关的一些问题的处理，为大 型电力变压器现场( 验收、 预防性试验) 的直流电阻 测试提出一些建议和判断的方法，以避免故障的发 生， 提高变压器使用效率和运行的安全可靠性。 2 故障情况及分析处理 某变电站变压器 .型号为 O S F I 名8 一 150 0 00/ 2 2 0 ， 电 压 。 匕 : ( 2 2 0 士 : x Z .5 % ) / 1 ， 7 / ( 3 7 士 5 、 ) ， 容 量 : 1 5 印0 0/1 5 (X)0()/ 6 0 。 以 〕 k v A ， 联结组另 1{ : Y ， l a o ，y n o + d ， 冷却方式: O D A F ， 出厂日期: J999 年6月， 投人运行 日期: ] 9 9 9年 1 1 月。 2 . 1 故障的出现及分析判断 2 001 年3 月， 在对该台变压器做定期的油色谱 分析时发现色谱数据异常，然后实施跟踪分析， 结 果见表 1 。通过特征气体的成份可直接判断故障为 裸金属高温过热故障。 其扩展三比值为002 ， 典型 故障类型为由磁通集中引起铁心的局放过热、 铁心 多点接地或局部短路、分接开关引线接头接触不 良、 铁心和外壳产生涡流tll 。 通过了解运行情况和色谱分析可知， 该产品在 投人运行后一直正常。在2 0 ( X 〕 年 12月预防性试验 结束后， 色谱分析开始出现异常。由于典型故障类 型为裸金属过热， 怀疑故障原因可能是在做预防试 验时因某种操作不当造成的。为此查阅了该产品自 现场安装至最近的所有电气试验报告， 重点检查直 流电阻测量结果。1 9 9 9 年安装验收试验和2000 年 12月份预防性试验报告中的所有绝缘性试验数据 均合格， 直流电阻测试结果见表2 和表3 。 上述直流电阻测试结果表明， 1999年安装验收 试验结果与例行试验报告一致， 低压3 分接三相直 流电阻不平衡误差大于2 %，例行试验报告已注明 系引线布置长度不一致造成。2 0 00 年 12月份预防 性试验结果是， 高、 低压绕组处于2 分接工作位置， 三相不平衡误差均不大于2 %， 与同温下的1 9 99 年 裹 ， 变压姗油色谱眼腺检测1 H期 色谱分 析含盈/ 两 L-l C 、 一C 孤一{C Z比 一}c 扎 }一} 、 C0C O， 1 ， 9 8 1 2 . 8 ( 投运第4 天) 0 00003 3 _ 1 98 233 1 0 一1 99 9 1 邢一 ! 3 4 1l t l l2 25O 一 3 9 石1 96 . 2 93 1 9 24 一一 压 而而~ 一 { 3 9 .3 8 1 1 . 6 75 6 注4 {一 1 盯 19 6 5 . 故2 46 . 9 63 62， 5 1 2 0 0 孟 J. 1 28 75 21 9 占51 2 0 . 402 2 7 . 4 71 0 2 名2 9 4 . 24 男 9 4 2 瀚 14 15} 9 4 月2 3 . 4 51 2 8 . 40 痕 2 4 6 . 751 2 庄93 印 . 9 84 5 6 . 6 7 2 叨 1 鸿， 1 81 0 2 . 2 82 6461 3 ， .48 痕2 6 8 一 2 21 24 . 1 43 侧) J74 3 01 3 万方数据 司沼 第 4 0卷 安装验收试验数据比较. 相应变化均也不大于2 %, 故试验报告结果为合格。但在横向比较三相数值的 变化规律时， 发现 2 9 9 9年验收试验的直流电阻和例 行试验数据规律一致， 由于低压三相引线的原因， 均 为0. 0 > 6 0 > c 0 , 而2 0 0 。 年1 2 月份预防试验数据却为 , 0 > a l l > 6 0 ， 问题可能出在低压。 相。 通过将2 0 00 年1 2 月份预防试验数据折算到 1 9 9 9年安装验收时油温的数值( 见表4 ) ， 可以看出， 高压、 中压、 平衡及低压a . b两相的直阻电阻数值比 1 9 9 9 年安装验收测试结果略小。经分析 此系环境 温度和仪表误差等原因造成的。低压0. , U两相的直 流电阻值与 1 9 9 9 年安装验收同温度下的数据比较， 相应变化为- 0 .5 %) 低压c 相直 阻l 匕 相应 1 9 9 9 年安 装验收时数据偏大仅为。 .0 0 0 5 3 S l ， 相应变化 1 9 %, 三相相应变化均不大于2 %,符合变压器安全运行 条件’ I但‘ : 相与a 、 b 两相比较实际变化应为2 2 %， 问题I然在低) F c 相。低压侧布置有单相无励磁分 接汗关、 考虑到在2 0 0 0年以前， 变压器 一 直运行正 常 预防性试验后即出现故障， 经分析认为预防试验 时低压C 相无励磁分接开关操作不到位，动静触头 表4 2 0 0 0 年 1 2月份预防性试验直流电阻拆算到 ， 9 9 9年安装验收时油温的结果 绕组分接 折算到油温 1 6 .5 时的数据" S l{ 不 二 ， 车 一/ 1 1 A- X B - Y C - Z 0 .4 8 8 4一 。 4 8 9 4 — 0 . { :一 高中 0 . 4 8 8 9 Am- x 0 . 1 9 41 C m - Y C川一 2 中压 0 . 1 9 280 . 1 9 3 2 一 A - Am B - B . 0.2 9 4 8 0 . 2 9 56 C- Cu m 0.296 2c-0 低压 平衡 2 n - 0 }b 一 。 1 _ 1 6 0 . 0 2 86 1住0 2 8 7 6 表2 1 9 9 9年 1 1 月份安装验收试验时绕组直流电阻测定 测最值/ 0 ( 油温 1 6 .5 Y : )不平衡半 / 9 cB -B mC- Cm 0 . 3 1 1 00 . 3 1 1 3厂o .a 5 0 . 2 9 5 60 . 2 9 68 一 。 .2 9 7 2 0 . 5 3 一3 卜、 下 一一 0 .2 8 1 6 0 . 2 8 2 6 { 0 .2 8 3 1 住5 3 0 . 2 6 7 5 1 0 . 2 6 8 4 0 . 2 6 910 . 5 9 0 15 3 40 . 2 5 430 . 2 5 4 9住5 9{ Am一 XB.- Y C m - Z一} 0 . 1 9 3 20 . 1 9 3 40 . 4 3 卜 --0 一c 一 “ 0 . 0 31 3 5 0 . 0 3 0 9 81 . 5 6 0 . 0 2 8 7 60 .0 2 8 5 80 . 0 2 8 2 31 . 8 6 0 . 0 2 60 1 0 . 0 2 58 2 一 。 .0 2 5 4 7}2 . 1 0 0 . 0 3 39 3 接触不良， 导致接触电阻增大而出现发热现象 如不 及时停电处理， 触头部位会由于高温过热导致烧损、 在分析过程中，该台变压器的油色谱分析已出现痕 量乙炔，说明随负荷的增大故障点的温度已逐步升 高， 且绝对产气速率增加较快。为防止事故扩大化， 故采取了停电处理措施。 2 .2 故障的排除 停电后， 对低压直流电阻进行测试， C 相直流电 阻比2 0 0 0 年1 2 月份的预试结果又有所增大， 操作 低压C 相无励磁分接开关，发现确实是动触头没有 完全到位。现场调试时， 注意把开关旋转到位， 并反 复操作几次， 最后将开关固定在2 分接， 复测结果见 表5 。 与安装验收时的数据相比 较， 低压侧a , b , 。 相 直流电阻大小的规律与原例行试验相同，相应的变 化率为a , b 相为0 .3 %, 。 相为0 . 1 % a ， 均小于2 %的技 术要求12 1 测试结论为合格。变压器投人运行后， 色 谱成份稳定， 产气现象消失， 说明故障已被排除。 衰5 故自排除后低压续组直流电阻测定 绕组分接 测盆值 / 0 (夕 9 ℃ ) { 二 ， ‘ ， a -0b - 0c - 0 召、 ，1 只T 低压 /0 . 0 3 00 80 . 0 2 9 9 10 .0 2 9 5 91 . 7 % 表 3 2 0 0 0年 1 2月份预防性试验时绕组直流电阻测定 测量值叽( 油沮1 5 . 5 ℃ )误差 /%A一 XB -YC- Z 0 . 4 8 7 00 . 4 8 65 一 0 .4 8 7 5 0 . 2 1高巾 中1 玉 低， 1 1. 平衡 厂 Am一 XB.- YCm- Z 0 . 1 9 3 3 0 .1 9 2 0一} 0 .1 9 2 4}0 .6 8 ， x -0h 刁)c -0 0 刀 2 8 5 00 . 0 2 83 20 . 0 2 8 6 51 . 1 7 ( 0 . 0 3 3 4 4 3 结论 对变压器现场直流电阻的测量结果，除了与同 温度下产品出厂实测值比较，相应变化不应大于 2 % 外12 1 ， 尚应考虑三相直流电阻的大小顺序是否与 出厂值相同。如规律发生变化， 应查明原因， 避免运 行中出现问题。 参考文献: [ 1 1 C B / 7 7 2 5 2 - 1 9 8 7 , 变压器油中溶解气体分析和判断导则 [ S ] . [2 ] D L / 5 9 6 - 1 9 9 6 , 电 力设备预防 性试验规IM[ S ] . 万方数据