京泰酸刺溝2號(hào)主變壓器高壓繞組絕緣電阻和低壓繞組直流電阻試驗(yàn)不合格的原因分析

戴巍 張渺 劉世欣 郭步臣

1.內(nèi)蒙古電力集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020 ；3.內(nèi)蒙古呼和浩特供電局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050

京泰酸刺溝2號(hào)主變壓器高壓繞組絕緣電阻和低壓繞組直流電阻試驗(yàn)不合格的原因分析

戴巍1張渺2劉世欣2郭步臣3

1.內(nèi)蒙古電力集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020 ；3.內(nèi)蒙古呼和浩特供電局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050

針對(duì)京泰酸刺溝2號(hào)主變壓器高壓繞組絕緣電阻偏低、無吸收比；低壓繞組直流電阻不平衡，超標(biāo)的狀況進(jìn)行分析，原因?yàn)樵囼?yàn)方法不當(dāng)造成不合格的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論。建議采取串聯(lián)繞組助磁法進(jìn)行測(cè)試，能有效地縮短試驗(yàn)時(shí)間并得出準(zhǔn)確而有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論。

變壓器；直流電阻；措施

引言

變壓器直流電阻的檢測(cè)在變壓器的所有試驗(yàn)項(xiàng)目中是一項(xiàng)較為方便而有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，是出廠、交接和預(yù)防性試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一，也是變壓器故障后的重要檢查項(xiàng)目。近年來隨著電力工業(yè)和機(jī)械制造水平的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的容量越來越大，大型變壓器的繞組直流回路的穩(wěn)定時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)十分鐘甚至更長(zhǎng)，如何快速準(zhǔn)確測(cè)量電力變壓器繞組的直流電阻一直是技術(shù)人員所研究和追求的主要目標(biāo)。

1 設(shè)備概括

京泰酸刺溝2號(hào)主變壓器型號(hào)：SFP-370000/500，額定容量：370000KVA，額定電壓為(550-2×2.5%)/20kV，額定電流：388.4/10681.3 A，冷卻方式：ODAF，連接組別：Ynd11，出廠編號(hào)：081134951，生產(chǎn)廠家: 特變電工衡陽變壓器有限公司, 生產(chǎn)日期: 2009年3月。設(shè)備運(yùn)行半年?duì)顟B(tài)良好，2010年10月20日停電后某檢修隊(duì)對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題

2 號(hào)主變壓器停電后開展預(yù)防性試驗(yàn)，在進(jìn)行主變高壓繞組絕緣電阻和低壓繞組直流電阻兩項(xiàng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)始終不合格，其中高壓繞組的絕緣電阻值一直是3500M Ω，無吸收比，絕緣電阻值偏低，與出廠值（R60″是：15000M Ω）相比變化明顯；低壓繞組直流電阻值R a～c為：1.346 mW，R b～c為 ：1.340mW，R a～b為：1.800mW，不平衡度為20%，規(guī)程要求不大于1%；不能滿足規(guī)程要求，導(dǎo)致2號(hào)主變的試驗(yàn)工作不能順利完成，影響了2號(hào)機(jī)的大修工期。針對(duì)此狀況電科院技術(shù)人員進(jìn)行了分析、研究，制定了方案及措施。

3 原因分析

3.1 某檢修隊(duì)的試驗(yàn)人員在進(jìn)行主變絕緣電阻測(cè)試時(shí)，用絕緣線將高壓三相和中性點(diǎn)短接，從中性點(diǎn)套管的引出線處進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，短接用的絕緣線與變壓器外殼之間有接觸，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)，絕緣線對(duì)變壓器外殼的絕緣影響了高壓繞組絕緣電阻值。

3.2 變壓器繞組是一個(gè)電感元件，其電感較大，而電阻相對(duì)較小。當(dāng)直流電源加到變壓器繞組上后，必然有一個(gè)過渡過程因而充電電流需要一定的充電時(shí)間才能最后穩(wěn)定，變壓器容量越大充電時(shí)間也就越長(zhǎng)。酸刺溝2號(hào)主變低壓繞組直流電阻測(cè)試不合格主要是因?yàn)槟硻z修隊(duì)的試驗(yàn)人員試驗(yàn)時(shí)間不夠，鐵芯飽和度程度不足，導(dǎo)致測(cè)試的低壓側(cè)繞組直阻不平衡。

4 解決措施

4.1 測(cè)量絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將短接用的絕緣線懸空，避免絕緣線與變壓器外殼相互接觸，測(cè)試結(jié)果：高壓繞組的絕緣電阻14000M Ω，絕緣電阻合格。

4.2 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，單臺(tái)變壓器的容量也不斷加大，大型變壓器線圈的容量越大，電壓等級(jí)越高，電感與電阻的比值就越大。一般大型變壓器的電感高達(dá)幾百甚至幾千亨，電阻值卻只有幾毫歐至幾歐。針對(duì)大容量變壓器充電時(shí)間長(zhǎng)，電科院技術(shù)人員采用串聯(lián)繞組助磁方法進(jìn)行測(cè)量，將變壓器一次、二次繞組串聯(lián)連接，由此提高激磁安匝，加深鐵芯飽和程度，有效地節(jié)省了測(cè)量時(shí)間。建議試驗(yàn)人員再進(jìn)行大容量變壓器低壓繞組直流電阻測(cè)試時(shí)，采用串聯(lián)繞組助磁法，能有效地縮短試驗(yàn)時(shí)間，原理見圖1。

圖1 串聯(lián)助磁連接示意圖

5 結(jié)語

由于電力變壓器具有大電感和小電阻的固有特點(diǎn)，測(cè)量直流電阻時(shí)充電時(shí)間常數(shù)很大，一直以來現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員都在研究各種方法縮短測(cè)試時(shí)間，提高測(cè)試準(zhǔn)確度?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)不可能具有一種全面的檢測(cè)方法，也不可能存在一種萬能的檢測(cè)設(shè)備，只有通過各種有效的途徑和利用各種有效的技術(shù)手段，在可能條件下都應(yīng)該進(jìn)行相互補(bǔ)充、驗(yàn)證和綜合分析判斷，才能取得較好的故障診斷效果。

5.1 通過對(duì)變壓器直流電阻進(jìn)行測(cè)量分析時(shí)，其電感較大，一定要充電到位，將自感效應(yīng)降低到最小程度，待儀表指針基本穩(wěn)定后讀取電阻值，提高一次回路直流電阻測(cè)量的正確性和準(zhǔn)確性。

5.2 測(cè)量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行橫向和縱向的比較，對(duì)溫度、濕度、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量過程和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行分析。

5.3 分析數(shù)據(jù)時(shí)，要綜合考慮相關(guān)的因素和判據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，具體分析設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化過程。

5.4 要結(jié)合設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)，分析設(shè)備內(nèi)部的具體情況，根據(jù)不同情況進(jìn)行直流電阻的測(cè)量，以得到正確判斷結(jié)論。

［1］DL／T596—1996，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

［2］李滿坤．大型變壓器直流電阻測(cè)試方法和特點(diǎn).變壓器，P 3 5-3 9

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.058