某220kV#1主變噪聲異常分析診斷及處理措施研究

陳國盛，李國志

（湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙 410081）

某220kV#1主變噪聲異常分析診斷及處理措施研究

陳國盛1，李國志2

（湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙 410081）

在分析研究某220kV#1主變在線高頻局放、超聲波局放、鐵芯、夾件電流、噪聲、油色譜等一系列的檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，診斷出主變噪聲異常是由直流偏磁引起的，提出了主變噪聲異常的整治建議。

噪聲；直流偏磁；振動(dòng)

1 基本情況

某變電站#1、#2兩臺(tái)主變同廠家、同型號(hào)、并聯(lián)運(yùn)行，其中#1主變中性點(diǎn)接地，除10kV側(cè)所帶負(fù)載不同外，220kV及110kV電壓等級運(yùn)行工況完全一致。通過帶電檢測發(fā)現(xiàn)#1主變存在異響，#2主變運(yùn)行時(shí)噪聲未見明顯異常。

2 試驗(yàn)檢測

2.1 高頻局部放電檢測

#1、#2主變的鐵芯和夾件引下線高頻局部放電檢測結(jié)果如圖1～4所示。

圖1 #1主變鐵芯引下線

圖2 #1主變夾件引下線

由圖譜可以看出，現(xiàn)場檢測的#1、#2主變無異常放電信號(hào)，在調(diào)整合適的觸發(fā)閾值后，得到的放電脈沖均勻的分布在全相位360°，PDCHECK軟件自帶的分析診斷系統(tǒng)也判定為噪聲。同時(shí)，在主變異常聲響大小的變化過程中，高頻局部放電數(shù)據(jù)無異常變化。

2.2 鐵芯及夾件引下線電流檢測

鐵芯及夾件引下線電流檢測結(jié)果為：#1主變鐵芯電流3.1mA，夾件電流1.8mA；#2主變鐵芯電流3.5mA，夾件電流3.0mA；#1、#2主變鐵芯及夾件引下線電流正常，鐵芯及夾件無多點(diǎn)接地現(xiàn)象。檢測數(shù)據(jù)在異常聲響大小變化時(shí)無變化。

圖3 #2主變鐵芯引下線

圖4 #2主變夾件引下線

表1 #1主變油色譜分析結(jié)果 μL/L

表2 #1主變中性點(diǎn)接地交、直流測量數(shù)據(jù)

2.3 超聲波局部放電檢測

選擇噪聲較大的部位進(jìn)行超聲波局部放電的檢測，儀器檢測的上限頻率調(diào)至200kHz。采集發(fā)生異常聲響時(shí)候的超聲波信號(hào)，相位圖譜并未發(fā)現(xiàn)有典型的放電特征，放電點(diǎn)平均分布在360°各個(gè)相位上?，F(xiàn)場超聲波信號(hào)的變化規(guī)律與聲響變化規(guī)律完全一致，峰值達(dá)到約600mV，初步判斷超聲信號(hào)為變壓器鐵磁振動(dòng)信號(hào)，并非變壓器內(nèi)部局部放電信號(hào)。異常聲響增大時(shí)，出現(xiàn)的50Hz與100Hz相關(guān)性，是由于產(chǎn)生振動(dòng)的繞組電動(dòng)力和鐵芯磁滯伸縮均是50Hz的電源導(dǎo)致，因此檢測到的超聲振動(dòng)信號(hào)具有工頻的相關(guān)性。

2.4 油色譜分析

油色譜分析結(jié)果如表1所示。由表1可見，兩次油色譜檢測結(jié)果均正常。

2.5 噪聲檢測

對#1主變中性點(diǎn)接地和斷開時(shí)進(jìn)行噪聲測量，測點(diǎn)位置均在離地面高度約1.5米處，離變壓器器身約1.0米處。分析測量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，#1主變在中性點(diǎn)接地時(shí)，噪聲起伏變化非常大，差值達(dá)10dB以上，而且各測量點(diǎn)變化規(guī)律一致。各測量點(diǎn)噪聲值相比較，變壓器兩側(cè)散熱器測點(diǎn)噪聲值略小，無散熱器的兩端噪聲較大。在中性點(diǎn)斷開后，噪聲變化較均勻，差值變化在2dB以內(nèi)。#1主變在中性點(diǎn)斷開時(shí)的噪聲值（約79dB）比#2主變在中性點(diǎn)斷開時(shí)噪聲值（約70dB）要大，且高頻諧波分量（1.6K以上）較多。

2.6 中性點(diǎn)接地交、直流測量

#1主變中性點(diǎn)接地交、直流兩次測量結(jié)果如表2所示。根據(jù)DL/T437-2012《高壓直流接地極技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定：變壓器每相繞組的允許直流電流為：單相變壓器為額定電流的0.3%，三相五柱變壓器為額定電流的0.5%，三相三柱變壓器為額定電流的0.7%。兩臺(tái)主變均為三相五柱結(jié)構(gòu)，16、17日的高壓側(cè)中性點(diǎn)直流測試幅值遠(yuǎn)大于451.8×0.5%=2.426A，已大大超出主變正常運(yùn)行允許直流電流。

3 綜合分析診斷

（1）根據(jù)變壓器在線高頻局放、超聲波局部放電、鐵芯、夾件電流、油色譜等數(shù)據(jù)分析，變壓器主絕緣無異常。

（2）#1主變出現(xiàn)部規(guī)律的異常聲響時(shí)，超聲信號(hào)同樣明顯增大，峰值達(dá)約600mV，出現(xiàn)50Hz、100Hz相關(guān)性，異常聲響消失時(shí)，幅值大幅減小且相關(guān)性消失，判斷為因鐵芯磁致伸縮并且可能存在鐵芯、夾件緊固不良，導(dǎo)致產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。因主變電壓、負(fù)荷穩(wěn)定，電流變化小，排除繞組電動(dòng)力導(dǎo)致的振動(dòng)影響。

（3）根據(jù)中性點(diǎn)接地方式改變帶來的噪聲變化，以及中性點(diǎn)接地電流測試的結(jié)果，判斷為外部干擾直流電流經(jīng)高壓中性點(diǎn)串入高壓回路所帶來的直流偏磁造成主變異響。

4 處理措施建議

對該變電站周圍環(huán)境開展調(diào)查，核實(shí)附近工廠是否有整流設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)考慮電氣化鐵路和地鐵運(yùn)行影響，必要時(shí)擴(kuò)大變電站主變直流偏磁檢查范圍；實(shí)施治理前對#1、#2主變中性點(diǎn)加裝直流電流監(jiān)測裝置，研究其變化規(guī)律，采取合理的運(yùn)行方式，必要時(shí)調(diào)整中性點(diǎn)接地方式；鑒于目前#1主變中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)靠#2主變側(cè)的噪聲仍然超標(biāo)（最大值79dB），建議對#1主變進(jìn)行停電進(jìn)一步檢查，重點(diǎn)進(jìn)行電容量、頻響法繞組變形和低壓短路阻抗項(xiàng)目診斷，評估主變狀態(tài)。盡快對該站兩臺(tái)主變開展直流偏磁治理，避免變壓器運(yùn)行故障。

[1]杜鋒.張英直流偏磁對變壓器的影響及抑制措施.變壓器，2008(7).

[2]何文林.趙壽生500kV變壓器局部振動(dòng)異常的原因分析.電力設(shè)備，2007(12).

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