110kV变压器绕组直流电阻不平衡原因与应对措施分析.pdf

104 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用摘要：阐述变压器各档位高压绕组直流电阻测试数据的分析、变更测试方法、绝缘油色谱试验、解体检修方法，探讨分接开关筒壁触头接触不良引起绕组直流电阻不平衡超标的原因。关键词：变压器，绕组电阻，不平衡。中图分类号：TM407 文章编号：1674-2583(2023)06-0104-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.041文献引用格式：马华.110kV变压器绕组直流电阻不平衡原因与应对措施分析J.集成电路应用,2023,40(06):104-105.600Y-72.57/C-10193W。根据Q/GDW1168-2013输变电设备状态检修试验规程规定“1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%（警示值），无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%（注意值）”，利用相电阻不平衡率计算公式Sp=(RMAX-RMIN)/(RA+RB+RC)100%,其中RMAX为相电阻最大值，RMIN相电阻最小值，RA、RB、RC为相电阻值，初步判断该变压器高压绕组回路电阻异常，需进一步检查和测试分析。2 变压器现场试验、检查及数据分析 2.1 直流电阻测试及分析（1）通过各档位直阻数据纵向分析，A相每切换一档，绕组直阻变化56m且均匀分布，B相每切换一档，相邻档位级差56m且均匀分布。而C相分接开关换挡时，各级级差不平衡，在19档时奇数档向偶数档级差约为3m，偶数档向奇数档时级差约为11m左右，在917档时由偶数档向奇数档时级差约为2.5m左右，奇数档向偶数档级差约为12m。（2）通过数据横向分析，偶数档的C相直阻均比AB相大9m左右，偶数档不平衡率基本在3.4%左0 引言变压器作为联系电力网中不同电压等级的核心设备，是电力系统中极其重要的组成部分，在电力系统中被广发应用，起到传递功率的作用。近些年来，随着电力系统规模的不断发展和壮大，变压器在特高压电网中得到了长足的发展，其生产制造工艺随着我国科技创新发展得到了巨大提升。但部分变压器部件在装配环节，由于厂内关键工艺、工序把控不严以及工人技术水平参差不齐，部件外购质量把控不严，可能造成变压器带病出厂，投入运行。随着设备运行年限增长，会逐步显现出来。为此，本文结合变压器停电试验过程中，发现一起110kV三绕组变压器高压绕组间直流电阻不平衡问题进行分析，制定检修策略和措施，保障变压器安全平稳运行。1 变压器绕组直流电阻问题2020年11月4日，某公司对110kV卫北变3号主变停电例行试验，在进行绕组直流电阻测试过程中发现高压侧分接开关所有偶数档直阻不平衡率都超标。变压器型号为SZZ11-63000/110，额定电压比为11081.25%/38.5kV，采用YNd11型接线组别，其所配有载调压分接开关型号为VM-110kV变压器绕组直流电阻不平衡原因与应对措施分析马华（国网宁夏电力有限公司中卫供电公司，宁夏 755000）Abstract This paper expounds the analysis of the DC resistance test data of the high-voltage winding at each gear of the transformer,the change of the test method,the insulation oil chromatography test,and the disassembly maintenance method,and probes into the causes of the imbalance of the winding DC resistance caused by the poor contact of the tap changer wall contact.Index Terms transformer,winding resistance,imbalance.Causes and Countermeasures of DC Resistance Unbalance of 110 kV Transformer WindingMA Hua(Zhongwei Power Supply Company of State Grid Ningxia Electric Power Co.,Ltd.,Ningxia 755000,China.)作者简介：马华，国网宁夏电力有限公司中卫供电公司，高级工程师、高级技师；研究方向：电网一次设备维护。收稿日期：2023-04-07；修回日期：2023-05-19。Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 105右，奇数档三相不平衡率基本在0.9%左右。（3）为排除试验接线、外界干扰以及仪器造成的数据误差，试验人员对变压器分接开关档位反复调档多个来回，采用单相测试、拆除通过接线板及更换直流电阻测试仪等多种措施，多次测试数据无明显变化。（4）为确认异常部位，现场进行高压侧线间直阻测试，测试结果显示BC、CA间的电阻偏大，初步判断故障不在三相绕组公共部分，可能在C相调压绕组回路。表1高压侧线间直阻数据（5）为进一步查明异常原因，将分接开关芯子吊出，分别在每相套管接线板与分接开关桶内壁的静触头之间测试，结果显示C相电阻比A、B相大8m左右，三相之间差值与分接开关芯子吊出前一致，初步判断异常部位位于C相分接开关静触头至C相套管之间的某个部位。测试值如表2所示。2.2 分接开关测试及分析分接开关电动及手动操作无明显卡涩现象，急停及限位装置功能正常，调档时点击转动圈数符合厂家技术文件规定，使用万用表测试分接开关过渡电阻均与铭牌数值一致。现场对分接开关过渡波形、过渡时间及过渡电阻进行测试，采取单相测试方法，用多台仪器对比验证结果一致，判断分接开关切换装置动作正常，过渡电阻正常。2.3 绝缘油色谱分析当变压器内部有过热或放电缺陷时，通过绝缘油中各特征气体的含量变化能够反映出设备缺陷，因此试验人员对该台主变进行绝缘油取样分析，变压器内部并无过热及放电现象，由此可排除变压器本体过热、放电缺陷导致直流电阻增大。2.4 试验数据分析及结论造成变压器绕组直流电阻异常的因素：（1）试验人员误接线及仪器测量误差；（2）分接开关接触不良；（3）变压器套管中，导电杆和引线接触不良、断裂，造成电阻偏大；（4）在测量充电时变压器有电感存在，充电时间的长短也会影响测量数值；（5）变压器绕组内部存在共性缺陷。由于试验人员多次对次变压器进行试验，且更换直流电阻测试进行测试，由此可排除（1）。由于绕组直流电阻测量过程中，C相偶数档位绕组直流电阻值异常，奇数档位绕组直流电阻值正常，若套管导电杆和引线接触不良、断裂，则此相各档位直阻均应增大，但此C相绕组直流电阻存在奇偶规律变化，因此可排除（3）。在变压器存在电感时，电阻均呈现无规律变化，且三相均有变化，而此次所测数据仅C相存在变化，由此可排除（4）。在变压器绕组内部缺陷时，其奇数绕组及偶数绕组均会增大，且结合变压器本体色谱试验，由此可排除（5）。唯一不能排除分接开关静触头缺陷原因。通过不同测试方法排除人员和试验方法因素、绝缘油色谱排除变压器绕组缺陷等引起绕组直流电阻不平衡率超标问题，利用相间测试、单相测试法，排除中性点公用绕组存在缺陷的银色，最终确定3号主变高压侧绕组在偶数档位直流电阻异常原因为分接开关静触头接触不良或氧化严重导致C相偶数绕组直流电阻增大。3 解体检查及问题处理为确保结论准确性和故障消除，邀请厂家技术人员到场进行分接开关吊芯检查。吊芯检查结果与试验诊断分析结果一致，为C相偶数侧静触头固定压力不足，切换过程中垫片磨损导致接触不良。遂在触头固定部位垫入一枚1mm厚度的铜质垫片，旨在增加静触头的紧固力，减小接触电阻，并对触头进行打磨清洗后将分接开关复装。安装完成后再次测试绕组直流电阻，三相不平衡率均满足规程要求，单双数档位直阻不平衡率基本一致，试验数据合格。暴露问题及防范措施。（1）暴露问题。通过对以上问题的发现和处理，充分暴露出分接开关制造及安装工艺不过关，使得运行中分接开关静触头接触不良，同时触头弹簧材质不佳，压紧力不足，不能有效保证动触头间接触良好。（2）防范措施。在分析绕组直流电阻时，应将每次所测电阻值都应换算至同一温度下进行比较，有标准值的按标准值进行判断，若比较结果虽未超标，但每次测量数值都有增加趋势，这种情况也须引起注意。在设备未明确规定最低值的情况下，将结果与有关数据比较，包括同一设备相间数据，同类设备间的数据，出厂试验数据，经受不良工况前后，与历次同温度下的数据比较等，结合其他试验综合判断，避免因人为因素造成设备事故。加强变压器技术监督工作，及时发现设备缺陷，制定检修策略，消除设备潜在隐患，确保变压器正常运行。4 结语本文从一起110kV变压器高压直流电阻测试过程中发现的绕组直流电阻不平衡率超出规程注意值进行分析、判断。分析了问题可能存在的部位，给维修人员解决问题提供技术支持。参考文献1 曾生健.一起主变直流电阻测试结果异常的分析与处理J.中国电业(技术版),2014(09):134-135.表1 高压侧线间直阻数据表2 套管接线板与分接开关桶内壁静触头直阻数据