工業配電變壓器故障試驗與處理方法

彭祥江

（貴陽市白云區自來水公司 550014）

工業配電變壓器故障試驗與處理方法

彭祥江

（貴陽市白云區自來水公司 550014）

配電變壓器是工業自動化生核心設備，利用變壓器調節與控制各類設備，實現了工業生產效率提升，體現了變壓器的綜合調節功能。為了進一步實現變壓器調控自動化，需做好故障試驗與處理工作，以免故障發生后對整個工業系統造成危害性。本文對一起由直流電阻試驗數據不合格引起的主變缺陷展開分析案例，分析了電氣試驗法在配電變壓器故障處理中的應用，提出切實可行的故障處理方法。

配電變壓器；電氣試驗；故障分析；方法

我國變壓器電氣試驗的趨勢將會在現有的監測和檢測技術上出發，把停電自動檢測與在線監測系統結合起來，來彌補現有停電試驗試驗時間集中、工作量大，試驗電壓低、診斷有效性不足，試驗需要停電等問題。配電變壓器是調節電壓的核心裝置，其不僅方便了供電單位作業監控與管理，也是保障區域電網安全運行的有利條件。因此，對變壓器采取科學的試驗方法，對故障處理及調試具有重要意義。

1 案例概述

近年來，一些新的檢測參數、新方法和新技術正在逐步推廣，例如，停電試驗時自動加交流高壓以及測量最大放電電荷量、介質損耗、電流增加率、電流急增率、直流分量等的自動絕緣診斷裝置，它能給出測量曲線、綜合特性等，完成自動測量和分析；利用在線監測裝置，對運行中的變壓器進行各項數據的綜合監測，大大提高了試驗的真實性和靈敏度，便于及時發現絕緣缺陷。本次對一臺型號為SZ11－50000/110的主變進行周期性試驗，分別做了絕緣電阻、直流電阻、短路阻抗、介質損耗因數測試等。

2 變壓器故障試驗方法

根據最新頒布的《輸變電設備狀態檢修試驗規程實施細則》，經過計算后我們發現，此主變的絕緣電阻、短路阻抗、介質損耗因數測量值均符合規程要求。但是計算所得的主變3、4、5檔直流電阻三相不平衡率達到7%。根據規程規定，1.6MVA以上變壓器，各相繞組電阻相互之間的差別不應大于三相平均值的2%。由此看來，C相數據與A、B相數據明顯不一致，直流電阻超標嚴重。直流電阻測量是變壓器預防性試驗中的一個重要項目，其目的是為了檢查繞組回路是否有短路、斷路或接錯線，檢查繞組導線焊接點、引線套管及分接開關有無接觸不良。另外，還可核對繞組所用導線的規格是否符合設計要求。

所以，在日常的預防性試驗中，對直流電阻的關注程度相當高。在測量直流電阻時，為了使獲得的數據更加真實、有效，我們在測量的同時還應注意以下幾個方面：在線圈溫度穩定的情況下進行測量，要求變壓器油箱上、下部的溫度之差不超過3℃；由于變壓器線圈存有電感，測量時的充電電流不太穩定，一定要在電流穩定后再計數，必要時需采取縮短充電時間的措施；盡量減少試驗回路中的導線接觸電阻，運行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良，一般需切換數次后再測量，以免造成判別錯誤。

3 配電變壓器故障處理方法

近年來市場經濟發展促使了社會用電需求量增加，國內電力系統改擴建工程數量也持續增多，確保供配電作業模式安全性是十分關鍵的。根據上述引起變壓器線圈電阻值超標的原因，逐一進行排查。

（1）測量接線、接線樁頭檢查。

首先對試驗接線、接線樁頭連接處進行反復檢查、打磨，發現試驗接線正確，接線樁頭與套管連接緊密，表面沒有油膜等污物，測量所得結果如表1，具體如下：

表1 測試結果

將這次測量值與第一次測量值進行對比我們發現，兩次測量的數據A與A、B與B、C與C之間基本一致，那么由測量接線錯誤、引線電阻及其接線電阻過大而引起的C相直流電阻偏大這個可能性基本可以排除，初步懷疑有載開關可能存在問題。

（2）對有載開關的檢查。

有載開關是電力變壓器在電力系統中調節電壓所不可缺少的操作設備，它的應用顯著地提高了電力系統的運行效率，所以它的重要性在逐年穩步增長。近年來也有計劃的對一些投運年數較長或有缺陷的變壓器有載開關進行大修，目的就是為了保證系統更加穩定、安全的運行。根據有載開關的機構與設計原理，我們對有載開關反復進行檔位切換（從1至9檔反復10次），令檔位磨合，消除表面油膜、接觸不良等現象，并對變壓器再次進行全面的直流電阻測量，數據如表2，具體如下：

表2 電阻測量數據

對上述試驗數據進行分析：3、4、5檔三相測量值與前兩次測量值相比變化不大，1至9檔極差基本保持一致，AO、BO數據基本平衡，可以判斷有載開關狀態良好，中性點線圈及A、B兩相繞組正常。

（3）主變色譜油樣檢查。

經過上面兩個項目的檢查，我們已經逐步排除了測量接線、接線樁頭、有載開關可能存在的問題，從而更進一步減少了引起這臺變壓器直流電阻不平衡的原因。接下來，為了確定變壓器繞組內部是否存在故障，我們通過最簡單的處理方法——油樣色譜分析來檢查，如表3。

表3 色譜油樣數據

由于變壓器油在高溫下會分解出甲烷、乙烷、乙烯，乙炔更是要在上千度溫度下才會生成，根據這次油樣結果顯示，氣體成分均沒有超過標準值，也就是說變壓器內部沒有出現短路而引起的發熱現象，那么由線圈匝間、層間、相間短路所引起的變壓器內部故障可以基本排除。

（4）從上述三個試驗項目數據作出如下的判斷：故障很可能在C相套管內部，可能是套管導電桿與接線樁頭板接觸不良所致。現場把C相套管接線樁頭開啟，為了確定導電桿性能是否良好，將試驗夾子夾在導電桿上再一次對變壓器測量直流電阻，結果如表4。

表4 導電桿試驗數據

從這次測量結果看出三相數據平衡，導電桿性能良好，先前的直流電阻不平衡，應該是導電桿與接線樁頭板接觸不良所致。最后發現C相套管摒帽螺絲似乎與A、B相的有些不同，通過比較發現，C相套管摒帽螺絲裝反了，導致在固定接線樁頭時不能與摒帽螺絲卡死，從而使接線樁頭不能與導電桿充分連接，因而加大了它們之間的接觸電阻，使得直流電阻值變大。

4 結論

變壓器是一種靜止的電氣設備，是用來將某一數值的交流電壓變成頻率相同的另一種或幾種數值不同的電壓的設備，會受到電場的作用、導體發熱的作用、機械力損傷、化學腐蝕作用以及大氣條件的影響等。電氣試驗是能夠保證電力變壓器安全運行的重要措施，對發現變壓器缺陷、診斷變壓器故障性質具有決定性的作用，獲取準確可靠的試驗結果是正確診斷變壓器故障的基本前提。

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TM421

A

1004-7344（2016）12-0201-02

2016-4-5

彭祥江（1968-），仡佬族，中級工程師，本科，工業電氣自動化專業，從事工程技術管理及供水生產經營工作。