西郊變電站2號主變壓器試驗分析

尹華君

摘要：介紹了西郊變電站SFSZ8-31500/110型主變壓器在長期沖擊性負荷的作用下發(fā)生中壓側(cè)無勵磁調(diào)壓開關(guān)觸頭燒損以及調(diào)壓線圈絕緣燒毀的事故及處理過程，針對該主變進行了試驗分析，權(quán)衡利弊，采取了現(xiàn)場就地去掉中壓側(cè)調(diào)壓線圈，短接中壓三相繞組末端XYZ和中性點O，并固定在分接開關(guān)支架上的處理方案，對主變壓器油進行了壓力濾油和真空脫氣處理，僅用不到8天時間，使主變壓器恢復正常供電，避免了曠日費時的影響供電的返廠維修。在當前用電負荷快速增長、電力供應緊張的情況下，文中介紹的處理辦法不失為一種可借鑒的有實用價值的辦法。

關(guān)鍵詞：主變壓器 事故 處理辦法

1 事故概況

2013年5月1日早晨4：10，西郊2號主變壓器（型號為SFSZ8-31500/110）重瓦斯保護動作，造成該主變110kV側(cè)172開關(guān)、35kV側(cè)372開關(guān)、10kV側(cè)962開關(guān)掉閘，該主變中壓側(cè)所帶的宏偉鐵合金廠、化肥廠、經(jīng)緯廠以及北西線失電，失去負荷計2萬kW以上，該主變10kV側(cè)只帶電容器組。

西郊變電站除2號主變重瓦斯保護動作外，無其他保護動作信號，從上一級變電站的故障錄波圖上看出西郊站有三相短路現(xiàn)象，了解各用戶的用電情況，都未見有事故現(xiàn)象，但在4：10左右宏偉鐵廠有投切廠用變壓器的操作。

在2號主變事故后，改變運行方式時，手合其他線路都成功，第一次手合宏偉鐵廠線路時，手合不成功，手合后加速動作，第二次手合時，才合上送出線路，對一些廠礦進行了限電處理。

2 試驗檢查診斷分析

首先對該主變瓦斯繼電器進行了取氣試驗，氣體為無色易燃，說明變壓器有內(nèi)部故障。然后對主變本體底部、熱虹吸器以及瓦斯繼電器三個部分進行了提取油樣試驗，試驗結(jié)果同2008年11月8日的試驗結(jié)果對比如下：

西郊2#主變油樣、氣樣試驗結(jié)果 單位：μl/l

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2012年11月8日的試驗數(shù)據(jù)都在合格范圍。2013年5月1日主變油試驗數(shù)據(jù)各種氣體組分都有顯著增加。乙炔、總烴、氫氣都已超過了注意值，乙炔的增量已成為總烴增量的主要成分，而且在瓦斯氣體中CO的含量也有超過十倍的增大，說明該主變內(nèi)部有電弧放電，而且放電故障已涉及到固體絕緣。

故障主變的油樣色譜氣體三比值編碼：

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從高壓試驗分析看：

為盡快確定故障，進行了最能表現(xiàn)故障的一些項目，如繞組絕緣電阻、繞組直流電阻、繞組變比、變壓器空載測試結(jié)果如下：

2.1 絕緣電阻測試

測試時變壓器上層油溫：35℃

使用儀器：KD2676F-5000V

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試驗結(jié)果：高、低壓側(cè)絕緣電阻及吸收比合格，中壓側(cè)絕緣電阻較低，而且吸收比不合格。初步認定中壓側(cè)存在絕緣缺陷。

鑒于中壓側(cè)存在絕緣缺陷，決定進一步對存在缺陷的相別進行確認。

2.2 直流電阻測試

發(fā)生故障時2號主變110kV側(cè)有載分接開關(guān)運行在7分頭，35kV側(cè)無載開關(guān)運行在5分頭。

35kV直流電阻測試數(shù)據(jù)：

測試時變壓器上層油溫：35℃

使用儀器：SM33直流電阻測試儀

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試驗結(jié)果：

測試直阻時，110kV各分接直阻都三相平衡，測試合格，10kV直阻合格，35kV側(cè)C相5分頭和1分頭直阻不合格。從上面數(shù)據(jù)分析，35kV C相5分頭已燒壞，對5分頭與中性點O進行了絕緣電阻測試（用2500V兆歐表），絕緣電阻為10000MΩ，說明燒損嚴重。該開關(guān)型號為WSL.UR型開關(guān)，正負極性變換調(diào)壓。實際5分頭與1分頭為一個分頭，但接觸面部位不同，在觸頭燒損變形時，5分頭觸面與動觸頭不接觸，而1分頭觸面與動觸頭接觸更緊。

2.3 繞組變比試驗

中壓對低壓變比試驗結(jié)果如下：

使用儀器：SM63三相變比測試儀

■

■×100%

從變比試驗結(jié)果看，在Ⅰ位，BmCm/bc與標準值誤差為-1.09%，AmCm/ac與標準值誤差為-3.41%，在Ⅱ分頭，AmCm/ac與標準值誤差為-1.21%，而其他繞組及分接的變比在合格范圍，說明C相中壓繞組可能存在匝間短路。由于在Ⅲ分頭AmCm/ac與標準值誤差為0.28%，所以短路部位在C相調(diào)壓線圈的可能性最大。

高壓對低壓也做了變比測試，不合格的數(shù)值已集中在下表。

試驗結(jié)果：

結(jié)合直流電阻測試分析，存在以下幾種可能：

①C相高、低壓繞組無問題，中壓繞組短路，影響了對稱，造成以上數(shù)據(jù)不合格。

②也可能存在C相高壓繞組內(nèi)部匝間短路，低壓繞組故障可能性較小，因為不帶負荷。

2.4 空載試驗

我們進行了單相空載試驗，試驗從35kV側(cè)加壓，高、低壓側(cè)開路，數(shù)據(jù)如下：

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試驗結(jié)果：

因為加壓AmBm短路CmOm時，空載數(shù)據(jù)正常，而加壓BmCm短路AmOm，加壓AmCm短路BmOm電流很大，空載數(shù)據(jù)不正確，應能證明，C相線圈有問題。

3 核實故障、確定處理方案，進行處理

在上述診斷的基礎(chǔ)上，5月2日對該主變進行了吊罩檢查，檢查發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)調(diào)壓分接開關(guān)C相5分頭已完全燒化，底部有燒觸后形成的細小銅珠及殘渣。C相調(diào)壓繞組燒損嚴重。

對于這種性質(zhì)的故障，一般應返廠維修。但返廠維修，安裝、運輸需要至少2～3個月的時間，不僅運輸和維修費用巨大，而且最嚴重的是影響各廠礦、企業(yè)用電，影響生產(chǎn)、生活。在當前節(jié)假日保電的關(guān)鍵時期，保障電力供應無疑是穩(wěn)定人心、促進生產(chǎn)工作的基本要求，所以萬不得已才進行返廠維修。

根據(jù)西郊站的負荷情況，看出35kV負荷與10kV負荷對電壓的需求趨勢基本一致，所以進行110kV側(cè)有載調(diào)壓就能達到調(diào)節(jié)中、低壓側(cè)電壓的目的。另外，該站有兩臺主變，如出現(xiàn)35kV負荷與10kV負荷對電壓升降需求不一致時，可以逆行。兩臺主變分裂運行，一臺帶10kV負荷，一臺帶35kV負荷。

基于上述分析，所以決定去掉故障主變35kV調(diào)壓線圈，將三相繞組末端XYZ與中性點O短接后固定在無勵磁分接開關(guān)支架上，然后進行了直流電阻、變比、空載損耗、短路損耗試驗，試驗合格。然后又進行了標準大修工作，對主變壓器油進行了壓力濾油和真空脫氣處理，使變壓器油各項指標達到合格標準。

前后僅用不到8天時間，完成了對該主變的故障處理和標準大修，5月9日對主變進行了三次沖擊送電，一切正常，恢復正常運行。

4 總結(jié)

通過分析本次故障分析處理經(jīng)過，結(jié)合以往經(jīng)驗，總結(jié)了一些變壓器的故障診斷方法：

①在變壓器故障診斷中應綜合各種有效的檢測手段和方法，對得到的各種檢測結(jié)果要進行綜合分析和評判。首先通過絕緣電阻發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)絕緣偏低，又進一步通過直阻和變比測試發(fā)現(xiàn)C相可能存在絕緣缺陷，再次通過空載試驗來核實C相所存在的問題。

②在對試驗結(jié)果進行分析的過程中要嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定的標準，并要做好數(shù)據(jù)比較，特別是絕緣電阻及吸收比試驗，這兩個試驗數(shù)據(jù)應綜合考慮，當遇到容量較大的變壓器時，有可能會出現(xiàn)絕緣電阻很高，而吸收比不合格的情況，因此遇到這種情況應該參考其他的試驗項目進行綜合的分析，切不可武斷的下結(jié)論。

參考文獻：

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