一例变压器冲击合闸时箱沿放电分析与处理

1、    一例变压器冲击合闸时箱沿放电分析与处理    黄谷兰 白刚摘要：根据一例变压器冲击合闸时箱沿放电的实例，阐述了放电问题的紧急处理过程，对放电的原因进行了分析，并提出了防止出现此问题的建议。关键词：冲击合闸;箱沿放电;漏磁场;1、引言变压器的冲击合闸，是变压器安装完成后正式投入运行前的试验项目之一。       变压器进行冲击合闸试验的目的有两个：1、拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压。在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达44.5倍相电压;在中性点直接接地时，可达3倍相电压。为了检查变压器绝缘强

2、度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验。2、带电投入空载变压器时，会产生励磁涌流，其值可达68倍额定电流。励磁涌流开始衰减较快，一般经0.51秒即减到0.250.5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒。由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护装置误动作，需做冲击试验。所谓冲击合闸，就是断开低压侧出线总开关，合闸高压侧的开关，使变压器全压（额定电压）空载运行，并检查它的声音等和各部件有无异常，5分钟后停止运行。规范规定，大型变压器第一次投运前，应在额定电压下冲击合闸五次，第一次受电后持续时间应不小于10分钟，每次间

3、隔大于5分钟。变压器油箱常用的箱沿结构有两种，一种是螺栓连接，一种是焊接結构。焊接结构属于免吊芯结构，且不用担心箱沿处漏油的问题、不存在紧固螺栓、密封材料失效需要更换的问题，而且上下箱沿是等电位，不会存在冲击合闸放电的情况。螺栓结构相比焊接结构可能存在漏油、紧固螺栓不均匀、密封件失效等问题，但在某些需要吊芯检修的产品，有的客户在签定协议时就指定要使用螺栓连接结构。2、 变压器冲击合闸放电实例及紧急处理过程某220kv电站主变，型号sz11-90000/220，箱沿为螺栓结构，在冲击合闸后21秒左右低压侧箱沿处及c相线圈靠油箱短边侧出现放电现象。基于只出现箱沿放电现象，主变各项保护均未动作，特别

4、是瓦斯保护无异常，根据相关文献提供的经验及主变的原理，采取在箱沿与箱盖间增焊接地片（材质为304不锈钢，“l”形状，钢板厚4mm，宽60mm）的紧急处理措施，如图1所示。3 、放电原因分析出现箱沿螺栓处放电的根本原因是漏磁通。所谓漏磁通，就是指变压器一、二次绕组所产生的磁通，没有全部通过主磁路铁芯，也没有全部与一次和二次绕组交链，这部分磁通经过非铁磁物质闭合，如变压器油、铁芯、绕组或者空气等。当变压器合闸时，激磁涌流突然增大，使漏磁通也随之增加，且分别在紧固螺栓与箱盖的水平面上产生漏磁电势。箱盖法兰有双层的底漆和表面漆保护，在紧固时漆皮形成小间隙或螺丝孔与螺丝间形成小间隙，在间隙处形成电位差。

5、间隙处于空气侧，耐受电压较低，当漏磁电势达到气隙的击穿电压值时，造成火花放电。由于合闸涌流在合闸后快速衰减，电压差也随之降低，变压器恢复正常，因此通常合闸时表现为瞬间的火花放电。4 、效果检验及多种方案的建议在箱沿处增焊不锈钢接地片的措施实施后，再一次冲击合闸时，主变箱沿处没有出现放电的现象。说明此实施措施效果有效。增焊不锈钢接地片虽然是避免主变合闸放电的有效措施，但会影响到后续吊芯检修的不方便。当后续主变需要吊芯检修时，必须先割掉接地片才能将上下箱沿分开，增加了额外的工作量及割焊时带来的风险（焊渣进入器身、焊接时损坏箱沿箱盖的油漆等等）。根据合闸放电的原理及原因分析，有如下多种方案供参考。（

6、1） 在线圈离油箱壁最近的箱沿螺栓处，箱沿箱盖上焊接不锈钢垫片（如图2所示）。（2）在项（1）的基础上，在接地垫片处增加软铜带;如图3所示;（3）安装主变箱沿螺栓时，全面检查所有短接铜排紧固螺栓是否拧紧，对存在松动的进行紧固，确保可靠接地;（4）当已发生放电时，由于放电导致接触面灼烧，直接影响接触平整度，会降低短路排通流能力，使用锉刀对箱沿及短接排对应接触面进行打磨;（5）当主变已存放在湿气、盐雾较严重的海边一段时间后，投运前要清除接触面残余的油漆及腐蚀，使用锉刀对箱沿及短接排对应接触面进行打磨;对避免合闸放电的问题，应根据具体的情况，具体分析，采取安全、经济和合理的方法，如果用一种方法效果不

7、显著，可将上述几种方法综合使用，提高变压器送电的安全性。5、结束语（1） 造成变压器冲击合闸时箱沿螺栓放电的根本原因是漏磁通。变压器冲击合闸无法避免励磁涌流的产生及影响，漏磁也是无法完全消失的。漏磁主要经过油箱形成回路闭合，从而导致上、下节油箱连接螺栓有电流通过，当漏磁电势达到气隙的击穿电压值时，造成火花放电。（2）本文结合一起合闸放电的实例，介绍了处理措施及效果检测，同时提出了多种解决方案，建议根据具体情况来选取;参考文献1 马钢军，大型油浸式变压器箱沿放电分析与处理，2019.03.0252 谢敏城，电力变压器手册，机械工业出版社，20033 薛林涛，付丰年，吕杰.大型主变压器冲击合闸故障分析及改进措施研究j.变压器，2013，50（05）：64-66.装备维修技术2020年8期装备维修技术的其它文章航空