糯扎渡3#主變試驗分析

摘要：本文介紹了糯扎渡電站主變壓器安裝試驗中碰到的問題，通過分析及反復試驗，查出了原因，確認變壓器合格，保證了設備安全投入運行，

關鍵詞：變壓器；介損；直流泄漏；試驗

1.簡述

糯扎渡水電站共9臺650MW水輪發電機組，采用一機一變接線。變壓器由三臺單相電力變壓器組成，接線形式Yn/d-11，高壓側與SF6管母線相連，中性點通過穿墻套管連接后直接接地；低壓側與封閉母線連接成三角形。單項變壓器形式是單相強迫導向油循環水冷銅線圈雙繞組無勵磁調壓升壓變壓器，額定容量241MVA，額定高壓側電壓 ，低壓側18KV。

2.變壓器試驗

3#變在芯檢完成，所有附件安裝完成后進行真空注油，且熱油循環72小時，靜止冷卻到常溫后，進行變壓器常規試驗。試驗時現場環境溫度22?C，濕度70%，分別對單相主變A相、B相、C相進行常規試驗，其中試驗結果：

2.1絕緣電阻

用5000V兆歐表分別進行高壓對低、地；低壓對高、地進行絕緣試驗，均在10GΩ以上，吸收比和極化指數均合格。A、B、C三相相互比較無明顯差別，絕緣電阻合格；

2.2直流電阻

用變壓器快速電阻測試儀測量，A、B、C高壓各檔位測量數據及低壓測量數據對應比較小于2%，試驗結果正確；

2.3變比試驗

A、B、C三相各擋位變比必差測量值，滿足規范。

2.4介損試驗

采用異頻全自動介質損耗測試。高壓對低壓及地，低壓對高壓及地試驗數據一致，3臺單相變介損及電容沒有明顯差別。但在進行高、低壓對地試驗時，發現電容差別較大，試驗結果見下表2.1：

2.5直流泄漏

用直流高壓發生器，外加60kV直流，讀取高壓泄漏電流。比較三相試驗數據，C相泄漏電流偏大，試驗結果如下表：

3.存在問題

根據試驗結果，A、B、C三相高低壓繞組分別試驗時絕緣、直流電阻、變比、介損數據無明顯差別。存在問題：1、C相介損與其他兩相數據差別不大，但是電容值差別較明顯，高壓對低壓、地電容偏小14%，高低壓對地電容偏小22%，低壓對高壓、地電容無明顯變化；2、C相直流泄漏58μA，按國標要求試驗溫度在20?C時，參考值為30μA，試驗數據高于國標規定值。初步判斷變壓器C相異常，經試驗人員反復檢查，確認試驗設備沒有問題，試驗方法三相采用同樣接線，也無明顯錯誤跡象。在本次試驗不合格且未查明原因下暫時終止試驗。

4.原因分析

變壓器由同一廠家生產，所有參數指標及制造工藝全部一樣，每臺單相變試驗結果不應存在較大差別。對比已投入運行前七組變壓器試驗結果，沒有出現此類現象。為此對試驗及變壓器安裝可能導致試驗不合格原因全面查找，確定是否有必要進行排油重新檢查。

4.1影響因素

（1）變壓器油。變壓器油采用真空濾油，在連續3天濾油后進行油化驗，化驗結果合格，采用真空注油，對比檢查油化驗報告沒有發現問題。

（2）投運設備干擾。C相變壓器位置靠近4#變壓器A相，試驗時，4#變滿負荷運行，可能產生干擾。但是試驗設備采用異頻全自動介質損耗測試儀，頻率設定在50Hz，干擾可能性不大，且前幾臺變壓器試驗狀態一樣，沒有出現類似現象，干擾可能被排除。

（3）試驗設備問題。

（4）接地不良原因。3臺變壓器接地線連接一致，變壓器外殼、試驗設備均與廠房主接地線連接，試驗用接地良好。

（5）鐵芯接地不良。根據介損試驗結果，高低壓繞組連接后，電容偏小，鐵芯接地不良導致電容測量誤差可能性較大，若鐵芯內部接地不良，勢必排油檢查。

（6）套管清掃不干凈。套管清掃不干凈，表面泄漏引起C相漏電流偏大可能性較大。

4.2確定下步試驗

（1）對B、C兩臺變的鐵芯及夾件分別進行2000V電容測試，比較2臺變電容量，確認鐵芯及夾件對地電容是否一致。

（2）對高壓套管重新清掃擦拭，用屏蔽法測量泄漏，排除空氣中的泄漏電流。

5.查找原因

5.1高低壓介損復查

5.1.1鐵芯及夾件電容檢查試驗

主變鐵芯及夾件接地通過絕緣子接線柱引出，用電纜引至變壓器下端接地。斷開接地端，用介損測量法，施加2000V電壓分別對鐵芯及夾件對地測量其電容值，試驗數據如下：

上表數據可以看出，B相和C相鐵芯及夾件內部無接地點，電容值相互比較無明顯差別，內部引線與套管接觸良好，初步判斷C相鐵芯及夾件內部沒有問題。由此恢復鐵芯及夾件外部接地，重復前次試驗，將高低壓連上，施加10KV電壓再次進行試驗，數據如下：

本次試驗結果與A、B相數據一致，說明變壓器介損測量時電容值正確，由此證明上次試驗數據有問題原因是由于鐵芯和夾件外部接地沒有接好引起數據錯誤。為證實分析結果，將鐵芯及夾件接地斷開，施加2000V電壓，再次進行試驗，測量電容值9468.75pF，完全與前次試驗數據吻合。

5.1.2結論

由于鐵芯及夾件接地不良，導致電容量測量錯誤，比正常值小了約3 nF。

5.2直流泄漏復查

5.2.1高壓對地（采用屏蔽法）

將套管清掃干凈，將高壓2個套管用接地線屏蔽后連接，由于施工腳手架在靠近中性點套管250mm左右距離靠瓷裙部位穿過，屏蔽線靠近瓷裙下部，從腳手架下端穿過，保證試驗安全距離，低壓及鐵芯接地。在高壓端施加60KV直流，套管屏蔽線與試驗用屏蔽線連接，試驗接線如圖1，試驗數據如下：

泄漏電流有所減少，但與其他比較仍較大。由此對試驗環境進一步排查。觀察其他2臺單相變，發現沒有腳手架管，是否是高壓端通過250mm空氣對腳手架管產生泄漏？將腳手架管撤除，再次進行試驗，升至60KV時泄露電流降為20μA。與其他兩相變壓器試驗數據一致。

5.1.2結論

由于腳手架管有250mm距離一般認為安全距離滿足要求，直接擊穿放電可能性沒有，但導體施加60kV高壓后，微電流通過空氣對腳手架產生泄漏電流影響較明顯，容易被疏忽。

6.總結

通過本次分析試驗結果，總結經驗如下：①試驗數據完成后應相互比較分析，依據是出廠資料、相互比較、國家標準，數據明顯差異時，必須查明原因，決不能有“差不多”的思想，在沒有找到原因情況下盲目下結論投入運行，可能產生安全事故。②試驗環境是保證試驗數據正確的基礎，試驗時應全面檢查，消除可能影響試驗所有因素。③在遇到問題時應冷靜，首先檢查試驗方法，采取多種方法驗證，消除試驗不當引起數據錯誤，然后才是檢查安裝原因和設備問題。

（擇錄： 電力變壓器正常運行時，鐵芯必須有一點可靠接地。若沒有接地，則鐵芯對地的懸浮電壓，會造成鐵芯對地斷續性擊穿放電，鐵芯一點接地后消除了形成鐵芯懸浮電位的可能。但當鐵芯出現兩點以上接地時，鐵芯間的不均勻電位就會在接地點之間形成環流，并造成鐵芯多點接地發熱故障。變壓器的鐵芯接地故障會造成鐵芯局部過熱，嚴重時，鐵芯局部溫升增加，輕瓦斯動作，甚至將會造成重瓦斯動作而跳閘的事故。燒熔的局部鐵芯形成鐵芯片間的短路故障，使鐵損變大，嚴重影響變壓器的性能和正常工作，以至必須更換鐵芯硅鋼片加以修復。所以變壓器不允許多點接地只能有且只有一點接地。）

作者簡介：李毅（1963.2-）男，工程師，主要從事水輪發電機設備安裝及調試技術工作。