变压器直流电阻异常的原因及对策.pdfVIP

上 海 电力 2 0 1 1 年第 6 期 变压器直流电阻异常的原因及对策 张 翔 ( 上海市电力公司 嘉定供电公司 ， 上海2 0 1 8 0 0) 摘要 ： 通过对双浦变电站 1 1 0 k V三线 圈 1 号变压器缺陷情况进行 分析 ， 提 出了解决故 障的方法 ， 保 证设备 的安全运 行。 关键词 ： 变压器 ； 直流电阻 ； 缺陷分析及对策 中 图 分 类 号 ： TM4 0 7文 献 标 志 码 ： B 0 引言 变压 器绕 组连 同套管 的直 流 电阻的测 量是 变 压器 制造 过程 中监督 质量 、 现场 预 防性试 验 、 故 障 时判 断缺 陷和 维 修 时判 定 维 修 质量 的基 本 依据 ， 它能够检查出绕组焊接质量 ， 分接开关各个位置 及 引线 与套管 的 接头 处 接 触 是 否 良好 ， 也 是 判 断 三相 绕组 直流 电 阻是否 平衡 的有效 手段 。 1 直流 电阻异常分析 1 )测量 误差 ( 1 )在 线 圈 温 度 未稳 定 的情 况 下 进 行 测 量 ， 变 压器 油 箱 上 、 下部 间的 温度 差 超过 3 。且 电 阻值未 经温度 换算 。 ( 2 )试验回路 中的导线接触电阻较大。 2 )分接 开关 接触 不 良 。 分 接开关 接触 不 良可 分 为 两大 类 ： 一 类 是 由 于 调档 时触 头表 面拉弧 或大 负荷运 行 引起 的触头 表面烧 毛、 缺损 ， 电镀层脱落、 弹簧压力不够等导 致 接触 电阻 的增 大 ； 一 类 是 由 于变 压 器 运行 中 的 振 动 ， 调档未 到位 使 分 接 开关 触 头 位 置 移位 或 固 定 在箱 盖上 的分接 开关 ， 可 能在箱 盖 紧固后 ， 使分 接 开关 受力 不均 造成接 触不 良。 3 )焊接 不 良。引线和 绕组 焊 接处 接 触不 良、 断裂 ， 造成电阻偏大。多股并联绕组其中有一两 股没焊 上 ， 这 时 电阻偏 大较 多 。 4 )变压器套管 中， 导 电杆 和引线接触不 良， 造成接触电阻增大。 5 )在测 量充 电时变压 器有 电感 存 在 ， 充 电时 间的长短也会影响测量数值。 对于低压侧绕组三角形 连接 的大型变压器， 并联绕组存在互感 ， 使得充电时间变长， 导致测试 一 49 4一 数据 不稳 定 ， 不 仅使测 试数 据缺 乏可信 度 ， 更增加 了对 设备 状 况判 断 的难 度 。事 实证 明 ， 对 三 角形 接线 的变 压器 低压 侧 测 量 直 流 电阻 时 ， 总 是存 在 “ 两 快一 慢” 问题 ， 有 一相 绕 组 的测量 时 间会 明 显 比其 他两 相长 很 多 ， 充 电 电流 不 能达 到 仪 器 所要 求的稳定程度 ， 使三相测试数据不具备可信的 比 较判 断作 用 。 6 )变压 器 内部线 圈故 障 变压器内部线圈子故障现象及其分析结果见 表 1 。 表 1 故障主要现象及其分析结果 故障现象( 与正常情况下的测试值相比较) 分析结 果 Y型接线 型接线 一 个线 间 电阻值 不变 ， 两个线间电阻较正常值 两个线间电阻值测不 出 上升 1 5倍 ， 一 个线 间 一 相 线 圈 电阻 值 为 正 常 值 的 3 断裂 ( 阻值很大) 倍 。 一 个线 间 电阻值 不变 ， 两个线间电阻值增至正 两个线间电阻值 降为正 常值的 1 3 倍 ， 一个线 一 相 线 圈 间电阻值降至正常值的 匝间短路 常值 的 0 5 1 倍 。 0 1 倍 。 一个线 间 电阻值 不变 ， 一个线 间 电阻值 不 娈， 一 相 引 线 与 导 电 杆 两个线间 电阻值升高 两个线 间电阻值升高 。 接触不 良 一 个线问电阻值等于正 三个线间 电阻值测不出 常值的 3倍 ， 两 个线 间 两 相 线 圈 ( 阻值很大) 电阻值 测不 出 ( 阻值 很 断裂 大) 三个线间 电阻值降为正 三个线 间电阻值降为正 两 相 线 圈 常值 的 0 5 1倍， 其中 常值 的 0 1倍 ， 其中两 匝问短路 一 个 的阻值低很多。 个 的阻值低很多。 三个 线间 电阻值较正常 三个线 间电阻值较正常 两 相 引 线 值 增大 ， 其 中有一个 的 值增大 ， 其 中有一个 的 与 导 电 杆 阻值增大很多 阻值增 大很多 。 接触不良 2 针对直流 电阻异常的对策 1 )测量 误差 的对 策 ( 1 )测试 完毕后进行温度换算， 应将三相的 2 0 1 1 年第 6 期 上 海 电力 电阻值换算到同一温度下进行 比较 。 值 公式 为 ： 换算 的 电阻 表 3 双浦站 1 号主变低压线圈直流线电阻测试数据表 R2一 R ( 1 + t 2 ) ( 7 、 + t 1 ) ( 1 ) 式 中 ： RI 、 R 分别 为温度在 t 、 t 时 的电阻值 ； T为计 算用常数 ， 铜导线取 2 3 5 ， 铝导线取 2 2 5 。 ( 2 )应 选 用 有 足 够 截 面 的连 接 导 线 ， 且 接 触 必须良好 ， 接线时变压器的螺栓应拧紧。 2 )用酒精 白布轻轻揩擦 主触头表面 ， 或调节分 接开关触头位置， 使分接开关受力均匀， 接触 良好。 3 )重点检查引线和绕组焊接处是否完好 ， 有 否接 触 不 良、 断 裂等 现象 。 4 )将军帽 内引线导 电铜 杆与 接线座 连接 的好 坏直接影响变 压器 的正 常运 行 ， 检修 时 时应该仔 细 检查擦洗引线导电铜杆与接线座内的螺纹。连接时 如发现阻力较大 ， 要立 即查明原因 ， 不能用猛力拧紧 。 5 )测 量 时应 采取 措施 ， 在 测 量前 后 对绕 组充 分放 电， 防止直流电源投入或断开时产生高压 ， 危 及人 身及 设备 安 全 。 3 事故分 析 2 0 0 3年 1 1月 1 9日， 双 浦 变 电站 1 1 0 k V 三 线圈 1号变压 器在进行 正常停 电检修 预试过 程 中， 发现该变压器 1 0 k V低压侧三相直流 电阻数 据偏大 ， 虽三相平衡但与历年所测试的数值相 比 有较 大 的变化 ， 将该 数 据 与 去 年 检 修 预 试 所 测 试 的数据值相比较 ， 增长 了将近一倍( 在去年该变压 器预试时已发现该变压器线圈的直流电阻值 的测 试数据 有逐 年增 大迹象 ， 但其 数值 变化 较为 均 匀 ) 。再 对该 变压 器线 电阻进行 测试 ， 三相线 电阻 平衡并与初始值相比无 明显变化。 3 1原 因分 析 1 )现 场 测试数 据 分析 历年 该变 压 器 小修 预试 检 测 结 果 见 表 2 ， 对 所测 试数 值进 行 列表对 比见表 3 。 表 2双浦站 1号主 变低 压线圈直流 电阻历年数据表 测 试数据 温度 湿度 测试 日期 气候 a 0 b一 0 C 0 ( ) ( ) l 9 9 6 1 0 1 4 0 0 0 2 1 9 0 0 0 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2 7 O 阴 1 9 9 7 1 1 1 0 0 0 0 2 4 1 3 0 0 0 2 3 9 8 0 0 0 2 4 1 3 2 2 6 5 晴 1 9 9 8 1 1 2 5 0 0 0 2 6 6 2 0 0 0 2 6 6 7 0 0 0 2 6 6 5 2 0 6 7 晴 1 9 9 9 1 1 1 6 0 0 0 2 5 2 0 0 0 2 5 4 0 0 0 2 5 4 1 1 7 2 阴 2 0 0 0 1 1 2 O 0 0 0 2 8 6 3 0 0 0 2 8 9 0 0 0 2 8 8 3 l O 6 8 多云 2 0 0 2 2 2 5 O 0 0 3 2 8 0 0 0 3 3 1 0 0 0 3 2 9 1 5 5 5 晴 2 0 0 2 1 1 2 6 0 0 0 3 7 9 0 0 0 3 8 3 0 0 0 3 8 7 l 2 6 5 晴 2 0 0 3 1 1 1 9 0 0 0 6 7 4 6 0 0 0 6 7 2 4 0 0 0 6 6 2 5 1 8 7 2 阴 测试 测试数据 温度 湿度 日期 a b b C ( ) ( ) 气候 备注 1 9 9 5正 出厂 7月 0 0 0 3 9 7 3 0 0 0 4 0 0 6 0 0 0 3 9 8 5 2 2 7 2 阴 报告 2 5 日 2 0 0 3拄 l 1月 0 0 0 3 9 2 8 0 O 03 9 5 8 0 0 0 3 9 4 1 l 8 7 2 阴 预 试 检测 1 9日 为了 核对 以上 测 试 的 数 据 ， 测试 人 员 反 复 对 该变压器的低压线圈直流电阻进行复核测试 ， 测 试 结果 未发 现有 变化测 试人 员初 步认 定 为 1 O k V 侧 零桩 头下 引线 侧 连 接 处 的 紧 固螺 丝 有松 动 ， 而 且 有松 动存 在加 速迹 象 。虽然该 桩头 不接 入设备 运行 ， 但其影响该变压器线圈直流线 电阻测试数 据的正确性并存在极大的隐患。为此测试人员马 上 将此情 况 汇报 给 了有关 的专 职和领 导 。 1 1月 2 0日由于雨 天 ， 空气 湿 度达到 9 8 ， 因 此 未进 行测 试 、 检 查 。 1 1 月 2 1日晴 天 。变 修 厂测 试 人员 到 达 现场 后 首 先测 试 该 变压 器 1 O k V 低 压侧 三相 直 流 电 阻 ， 但测试数据 比 1 8日所测试 的数据值只 降低 1 9 8 2 ， 测试所得数据还是偏大。变修厂测试人 员认为可能是由于该低压零桩头上的接头( 熟称 菜刀柄) 与该低压零桩头铜杆接触不 良而引起 的。 因此决定 拆 除该 低 压 零桩 头 上 的接 头 ， 将测 试 仪 器 线夹 直接 夹住 低 压 零 桩 头铜 杆 进 行 测试 ， 见 图 1 。测试 后数 据反 映该 数据 值 已大大地 降低 ， 但还 存 在 3 0 左右 偏大 ， 见表 4 。 图 1 拆除零桩头上 的接头 上 海 电力 2 0 1 1 年第 6 期 表 4变修厂对双浦站 1号主变低 压线圈直流电阻测试数 据表 双浦站 1 号 主变低压线圈直流电阻历年数据 备注 测试数据 测 试 日期 温度 ( ) 湿度( ) 气候 a 一 0 I b 一 0 l c 一 0 2 0 0 3 1 1 2 1 0 0 0 5 4 1 8 1 0 0 0 5 3 9 1 l 0 0 0 5 3 6 7 1 2 6 6 晴 未 拆 除 中 性 点 接 头 测 试 2 0 0 3 1 1 2 1 0 0 0 2 9 9 6 J 0 0 0 3 0 1 2 J 0 0 0 3 0 0 2 1 2 6 6 晴 拆 除 中 性 点 接 头 测 试 按 照此次 所 测试 的数 据 可认 为 ： 该 桩 头 的接 触 面存在 积灰 和氧 化层 也对该 变压器 的 低压线 圈 直流 电阻测试 数据 的正确 性造 成较 大假 象 。因此 也 提醒测 试人 员今 后在 做该类 检测 时务 必引起 重 视。同时也提醒检修人员在对变压器进行周期性 停电检修时必须检查、 维护所有套管的接头。 3 2 现 场设 备检查 分析 针 对 以上 测试 数 据 ， 变 修 厂 决定 放 低 变 压 器 本体油位， 打开 1 0 k V低压套管手控封板进行检 查并 将 测试线 夹直 接连 在零桩 头铜 杆上 的连接 铜 皮上 进行 测试 。 打开 1 0 k V 低 压 手 控 封 板 进 行 检 查 发 现 该 低压零桩头的底部加固铜螺帽用手指可以轻轻左 右拨 转 ， 紧 固铜 螺 帽 则 可 用 手 握 住 转 动 ， 由此 分 析 ： 该低 压零 桩头 的两个 铜 螺 帽 在投 运 前 未 采用 工具 进行 紧 固 。 变修 厂测 试人 员将测 试线 夹直接 连在 零桩 头 铜杆 上 的连接 铜 皮上 进 行 测试 ， 发现 测 试 数 据 大 大降低在 0 0 0 1 9 Q左右 。将两只铜螺帽作 紧 固后 再测 量其 三 相直 流 电阻 数据 ， 已 比投 运 后第 二 年 ( 1 9 9 6年 ) 预 试数 据还 小 ， 见表 5 。 表 5 变修厂对双浦站 1 号主变低压线 圈直流电阻测试数据表 双浦站 1号主变低 压线 圈直流电阻历年数据 备 注 测试数据 测试 日期 温度 ( ) 湿度 ( ) 气候 a 一0 l b -0 l c 一0 l 9 9 6 1 0 I 4 0 0 0 2 1 9 j 0 0 0 2 2 0 0 0 2 2 2 2 2 7 O 阴 投 运 后 第 二 年 ( 9 6 年 ) 预 试 2 0 0 3 1 1 2 l 0 0 0 1 9 8 3 l 0 0 0 2 0 0 7 l 0 0 0 1 9 9 5 l 2 6 6 晴 变 修 厂 处 理 后 测 试 3 3 结果分 析 本 次变压 器低 压线 圈直 流 电阻测试 结果 如不 加 以重 视将 可能产 生 以下后果 ： 1 )造 成测试 数据 与实 际数据 的严 重失 真 ； 2 )主变运 行 时 ， 会 由于 振 动 、 磁 效 应 及 油 循 环 的等 原 因 ， 最终将 可 能导致该 螺母 完全 脱落 ， 对 设备的安全运行构成严重威胁 。 变 压器绕 组直 流 电阻测 量是 变压器 的一 个重 要 试验 项 目， 但是 影响测 量准 确度 的 因素很 多 ， 试 验 人员 应认 真细 致 地 测试 ， 而不 应 做 出轻 率 的结 论 。本 文 由分 析 变 压 器 直 流 电 阻 异 常 的 原 因人 手 ， 通 过对 2 0 0 3年 1 1 月 1 9日双浦变 电站 I i 0 k V 三线圈 1号变压器缺陷情况、 原因分析 ， 寻找出产 生缺陷的根本原因及存在的问题。要求相关人员 按 照规 程 的要 求 对 测试 结 果 进 行横 向 、 纵 向 比较 分 析 ， 以掌握 被试 变 压 器绕 组 导 电回路 的性 能 及 状 态 。在遇 到异 常 时 ， 也 应充 分 了解 被试 变 压 器 各个 方 面 的情 况 ， 包 括设 备 运 行状 态 、 检 修 记 录 ， 并