變壓器繞組直流電阻的故障分析

崔文彥

哈爾濱電業(yè)局檢修試驗(yàn)工程公司

變壓器繞組直流電阻的故障分析

崔文彥

哈爾濱電業(yè)局檢修試驗(yàn)工程公司

通過對變壓器直流電阻數(shù)據(jù)的分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器繞組引線缺陷，從而避免各類事故的發(fā)生。以哈局春檢試驗(yàn)中，南崗變電所變壓器直流電阻的異常數(shù)據(jù)為例，進(jìn)行了分析和判斷，及時(shí)將缺陷——二次繞組引出線連接導(dǎo)桿接觸不良進(jìn)行了處理，避免了潛在事故發(fā)生。

變壓器；直流電阻；繞組

前言

測量變壓器繞組的直流電阻是一個(gè)很重要的項(xiàng)目。在《規(guī)程》中其次序排在變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目中的第二位。是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目。本文以08年我局春檢試驗(yàn)中，南崗變1#變壓器直流電阻的異常數(shù)據(jù)為例，進(jìn)行了分析和判斷。及時(shí)將缺陷二次繞組引出線松動(dòng)缺陷進(jìn)行了處理，從而避免了重大事故的發(fā)生。下面介紹了具體分析判斷的方法和經(jīng)過。

1、故障案例

2008年9.23日，66kV南崗變電站1#主變二次側(cè)直流電阻異常。排除人為因素及外界干擾后利用多臺(tái)儀器測試二次直流電阻仍超標(biāo)（不平衡度達(dá)1.71%），經(jīng)綜合分析確認(rèn)該變壓器二次側(cè)存在故障，并成功消缺。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

（表1）2008年1#主變銘牌數(shù)據(jù)

（表2）2008年1#主變10kV側(cè)直流電阻測量數(shù)據(jù)（Ω）

（表3）2002～2005年1#主變10kV側(cè)直流電阻測量數(shù)據(jù)（Ω）

2、故障分析與處理

2.1 故障部位初步判斷

該變壓器10kV側(cè)繞組為角型連接，由于a相繞組的尾端焊接在C相引線上，因而由線電阻換算的線電阻Ra應(yīng)為a相引線處至c相引線處的R值；Rb是a相引線處至b相引線處的R值；Rc是c相引線處至b相引線處的R值。（見圖一）

注：R’為折算后的相電阻；R為真實(shí)的相電阻；f為由于繞組導(dǎo)線焊接等原因引起的附加電阻（見虛框部分）。詳見圖一。

從上面算式可見如故障點(diǎn)在f點(diǎn)以下時(shí)即繞組內(nèi)部時(shí)會(huì)引起Rx的變化，進(jìn)而導(dǎo)致Rx’變化，但其他兩相不變化。例如故障點(diǎn)在a繞組會(huì)導(dǎo)致Ra的變化從算式①可見Ra’會(huì)隨著Ra的變化而變化，而Rb’、Rc’不會(huì)變化。

而當(dāng)故障點(diǎn)在F點(diǎn)及以上時(shí)會(huì)引起附加電阻fx的變化，進(jìn)而導(dǎo)致和fx相關(guān)的兩相直流電阻變化。例如，a相f點(diǎn)以上接觸不良，會(huì)導(dǎo)致fa變大，從算式①可見和fa兩相相關(guān)的Ra’、Rb’都會(huì)增加。

而此次故障變壓器二次繞組直流電阻表征為a、b兩相直流電阻偏大，c相偏低。從上面敘述可知會(huì)引起這種的部位存在四種可能，即：

1.Rc內(nèi)部短路故障引起Rc變小進(jìn)而導(dǎo)致Rc’變小。

2.Ra、Rb內(nèi)部斷股引起Ra’、Rb’變大進(jìn)而導(dǎo)致Ra’、Rb變大。

3.fa處存在接觸不良導(dǎo)致和其相關(guān)的兩相Ra’、Rb’增大。

4.第一種和第二種同時(shí)發(fā)生。

2.2 故障類型排除

在發(fā)現(xiàn)變壓器10kV側(cè)直流電阻異常后我們查閱了歷年該變壓器的色譜分析未見異常，該變壓器變比也未見變化，說明該變壓器繞組短路及斷股情況的可能性比較小，即1、2、4種可能性較小。同時(shí)從歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出該變壓器10kV側(cè)不平衡度從2002年至2008年逐年增加且a、c兩相增長變化較為一致，若是由于兩相繞組斷股引起的直流電阻增加則a、c兩相增長很難保持一致。而第三種情況則符合這種變化規(guī)律，即當(dāng)fa變化導(dǎo)致Ra’、Rb’增大，且幅度相似接近⊿fa（見算式①）。

通過綜合分析，排除第1、2、4種故障位置，我們認(rèn)為第三種故障類型是符合試驗(yàn)規(guī)律將故障點(diǎn)確定在a相繞組公共連接部分（圖一虛框部分）。

同時(shí)經(jīng)過分析我們認(rèn)為10kVa相繞組引出線與導(dǎo)電桿的連接部分接觸不良導(dǎo)致直流電阻增大的可能性較大，因?yàn)樵撎帪槁菟ㄟB接可能松動(dòng)，在常年變壓器運(yùn)行震動(dòng)的影響下這種情況可能會(huì)加劇，最終導(dǎo)致直流電阻超標(biāo)。因此將故障檢修位置初步確定在該點(diǎn)。

2.3 檢修處理

現(xiàn)場將10kV側(cè)觀察窗打開發(fā)現(xiàn)a相繞組引出線與導(dǎo)電桿連接部分螺栓已明顯松動(dòng)，經(jīng)現(xiàn)場處理后測量直流電阻恢復(fù)正常。

3、結(jié)束語

通過直流電阻測試，準(zhǔn)確的確診了低壓側(cè)繞組接觸不良故障，防止了故障的惡化，防止了一起潛在事故的發(fā)生。從而可見變壓器直流電阻測試在預(yù)防性試驗(yàn)中是檢測變壓器一個(gè)重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，對保證變壓器的安全運(yùn)行具有重要意義。

[1]陳化剛.電力預(yù)防性試驗(yàn)

[2]電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（DL/T 596-1996）

[3]柳澤榮.變壓器有載分接開關(guān)

[4]陳家斌.電力設(shè)備故障檢測診斷方法及實(shí)例