一起變壓器直流電阻異常的分析及處理

張建濤

摘要：本文通過對一臺主變壓器繞組直流電阻測試數據的分析，闡明主變壓器繞組直流電阻異常的原因及處理方法，并對今后主變壓器類似故障的處理提供了經驗參考。

關鍵詞：變壓器；直流電阻；數據異常；原因分析；處理方法

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言：

測試變壓器繞組的直流電阻是出廠、交接及預試性試驗的基本項目之一，也是變壓器故障后的重要檢查項目，這是因為繞組直流電阻及其不平衡率對綜合判斷變壓器繞組（包括導電桿與引線的連接、分接開關及繞組整個系統）的故障具有重要的意義。本文通過對一起主變繞組直流電阻超標的分析、處理，介紹了影響繞組直流電阻的因素及采取的相應措施。

一、現場測試結果

2014年1月9日，我班在某110kV變電站開展主變間隔的預防性試驗工作，以下是4次變壓器繞組直流電阻數據的測試結果：

圖1：第一次測試結果（溫度：22度）圖2：第二次測試結果（溫度：20.5度）

圖3：第三次測試結果（溫度：20.5度） 圖4：第四次測試結果（溫度：24度）

1、相關設備（附件）參數

主變壓器參數：

型號：?SZ11-40000/110；廠家：常州東芝變壓器有限公司；出廠日期：2010-12

調壓裝置參數：

型號：?MⅢY350；廠家：德國MR公司

主變變高套管參數：

型號：?BRL2W4-126/630-3；廠家：西安西電高壓套管有限公司；出廠日期：2010-10

2、測試情況說明

1、第一次測試（圖1）

a.A相的1、2檔數據在保存中出錯，導致結果異常；

b.主要在2-5檔進行分接開關的切換操作，十次調檔；

c.相差最大值22.3mΩ，最小值18.7mΩ，各檔位極差基本相同。

2、第二次測試（圖2）

a.在1-17進行三四百次分接開關帶電切換操作后進行測量；

b.測試過程中，在測量檔位前后調檔，且測量順序從1檔測到17檔；

c.相差最大值13.1mΩ，最小值7.3mΩ，1-17檔極差呈遞減趨勢。

3、第三次測試（圖3）

a.在1-17再進行三四百次分接開關帶電切換操作且對套管將軍帽固定螺栓進行緊固后進行測量；

b.相差最大值5.2mΩ，最小值4.3mΩ，各檔位極差基本相同。

4、第四次測試（1.10下午）

a.由檢修人員拆開B相套管的導電密封頭與引線接頭的連接進行清理后所測；

b.相差最大值1.3mΩ，最小值0.3mΩ，各檔位差值基本相同；

c.B相數據（9檔除外）介于A、C相之間。

二、測試數據分析及處理

1、故障原因分析

查看交接及出廠數據，B相數據偏大，故處理的重點選擇在B相。對引起繞組直流電阻異常因素的原因分析如下：

1、測試方法

a.儀器功能異常；

b.測試線損壞；

c.測試線（夾）接觸不良。

2、測試對象（繞組、分接開關及導電桿的連接）

a.繞組斷股及匝間短路等；

b.套管引線接頭接觸不良；

c.分接開關及分接繞組故障（分接繞組的故障一般可通過不同檔位的直流電阻值并結合分接開關的電氣連接方式確定缺陷部位）。

2、異常排查與處理

1、針對測試方法的處理措施

a.在儀器接線柱上調換A、B兩相的接線，儀器面板上顯示A相（對應主變本體的B相）偏大、B相（對應主變本體的A相）正常；

b.用另一條測試線（已確定完好）換掉B相，測試數據無變化；

c.用另一臺同型號的儀器測量，測試數據無變化；

以上測試方法，可以判定測試線及儀器功能正常。

d.用線夾分別在B相高壓引線的不同位置（包括中間的引線柱），測試數據無變化；

e.保持B相的線夾與其它相相同位置的接線，且都變換幾次位置，數據都無明顯變化；

f.線夾與高壓引線的接觸面都經過打磨，刮擦，保證接觸良好；

以上接線可以排除由于接觸不良或者接觸位置的不同而對測試結果的影響。

2、針對測試對象的處理措施

結合數據分析，本著先易后難的原則，首先對分接開關的影響進行排除。

a.分接開關故障

影響因素：分接開關接觸不良，包括分接繞組與分接開關導電柱內螺牙連接松動、接觸點壓力不足及表面鍍層材料氧化等，都會引起直阻異常。

處理結果：要對所有的分接位置至少進行10個循環以上的帶電切換，對很少調壓的主變要增加切換次數。因本臺主變從投運開始1年未調檔，故本次調檔近千次，數據才趨于穩定。

b.套管引線連接處影響

影響因素：

1)繞組與引線接頭焊接或壓接不良；

2)引線接頭與導電密封頭接觸不良；

3)導電密封頭與接線板接觸不良。

現場處理方法：

1)查看套管接頭的結構圖紙，分析對直阻有影響的各個連接處，進行清潔、緊固等處理，減小接觸電阻；

2)根據測試數據分析，導電密封頭與引線接頭的接觸電阻大于5mΩ，占整個繞組的約1.3%。

3、處理結果分析

通過數據分析及故障的逐步排查，確認是分接開關接觸面的氧化薄膜及主變套管導電密封頭與繞組引線接頭是接觸不良導致的B相繞組直流電阻超標，并對其他兩相已進行了同樣處理，最終測試結果正常。

4、其他影響因素：

因各相繞組引線長短不同，從而各相數據也有差別，因引線長度是固定的，所以相同檔位各相直流電阻差值也是一致的，可以借此判斷數據是否異常。查閱本臺主變的技術資料，距中性點O的距離，ABC相依次增大，故直流電阻值也依次增大，且每個檔位的差值應該一致，從實測的數據也印證了這一點。

三、小結：

a.在主變繞組直流電阻異常時，要對數據進行充分的分析，根據先易后難的原則，首先排除儀器、測試方法等不當造成的數據異常，再依次對分接開關、套管引線接頭、主變繞組進行排查；

b.根據主變的結構特點，可以初步劃分為分接開關、套管引線接頭、主變繞組三個位置，來分別排查故障；

c.充分利用分接開關的結構特點，判斷分接開關的故障對主變壓器繞組直阻的影響；

d.結合其他試驗項目進行相互印證，例如紅外測溫對引線接頭故障的判斷，油色譜對過熱故障的判定等。

參考文獻：

【1】陳化鋼.電力設備預防性試驗實用技術問答.中國水利水電出版社，2009.

【2】鄒旭鵬.變壓器直流電阻不平衡率超標的分析及處理. 電源技術應用，2013（11）.

【3】Q/CSG114002-2011 電力設備預防性試驗規程.中國南方電網有限責任公司,2011.