一台变压器内部缺陷的综合分析

一台变压器内部缺陷的综合分析

徐庆伟

国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000

〔摘要〕通过具体实例，阐述当变压器内部有缺陷时，利用常规性试验方法和特征气体色谱分析结果来判断缺陷类型、严重程度及缺陷部位的方法和步骤。

〔关键词〕 变压器 缺陷 分析 判断

电力变压器是电网传输电能的枢纽，是坚强电网的重要组成设备之一，对于电能的可靠经济传输和灵活调配具有十分重要的作用，其安全可靠性是保障电力系统可靠运行的必备条件。随着电力系统规模和变压器单机容量的不断增大，其故障对国民经济造成的损失也愈来愈大。因此，利用监测变压器直流电阻等预防性试验方法以及绝缘油色谱分析手段来判断变压器的潜伏性故障意义重大。

现以某站1#主变缺陷诊断为例来说明色谱分析确定变压器缺陷的准确性，以及直流电阻测试对变压器缺陷定位的准确性。

1、主变主要技术参数

型号：SFSZ9—40000/110 容量：40000KVA

额定电压：110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5KV

额定电流：209.94/599.9/2199.5A 厂家：山东达驰

2、发现异常

2.1 色谱异常

根据油中溶解气体色谱分析判断缺陷类型如下：

该变压器于2002年11月投运，2005年1月21日对该变压器油样色谱分析中发现其总烃含量超过注意值150uL/L，具体测试数据如表1。

表1 油样色谱分析数据 （uL/L）

总烃严重超标，油中溶解气体含量为CH4、C2H4为主导型，从1月21日到8月23日，7个月总烃相对产气速率为14.96%/月，大于10%/月（总烃相对产气速率注意值为不大于10%/月）。 根据IEC导则分析认为：

a)当特征气体为CH4、C2H4主导型时，变压器异常表现为过热或接触不良；

b)总烃超标情况下，CO含量超过300 uL/L时，则可能涉及到固体绝缘过热；

c)C2H2含量一直保持在1uL/L左右，几乎没有明显增长，表明故障性质为过热性故障，还未发展成局部放电；

d)结合三比值法判断该变压器内部有300—700℃中等温度范围过热性故障，

综合以上四个方面的情况，建议停电试验。

2.2 直流电阻异常

常规试验结果及分析

根据色谱分析及结果，2005年10月3日将该变压器退出运行，进行了检查性试验，在排除试验仪器、试验接线、所用测试线等外部因数的影响后，经反复试验，发现35KV侧绕组五个分头直流电阻相间差别均大于规程规定的4%，具体测试数据如表2：

表2 35KV侧绕组直流电阻数据

一般来所说变压器绕组直流电阻的测试主要可以发现以下几种缺陷：

a)检查变压器绕组接头的焊接质量和绕组有无匝、层间短路；

b)电压分接开关的各个位置接触是否良好，以及分接开关实际位置与指示值是否相符；

c)绕组引出线有无断裂，多股导线并绕的绕组是否断股；

d)变压器套管导电杆和绕组连接处是否接触不良等。

从以上两组数据发现，35KV侧A相绕组五个分头直流电阻均大于其它两相，可以准确的判定A相有缺陷，结合其他试验项目所以分析认为：

a)绝缘试验项目合格，故判断无绝缘缺陷；

b)变比测得数据与历史记录无变化，可以判断35KV侧A相绕组无匝、层间短路和断线缺陷，分接开关实际位置与指示值相符；

c)分接开关为上海组合式开关，从分接开关的过渡波形、时间以及过渡电阻来看，均正确无误，可以判断电压分接开关的各个位置接触良好；

d)结合色谱分析可以判断35KV侧A相套管导电杆和绕组连接处接触不良。建议吊罩检查。

在吊罩检查中发现35KV侧A相紧固螺帽松动，且该螺帽及与其连接处的固体绝缘颜色变黑。表明连接处接触不良，电阻增大，引起局部高温发热，破坏了接触表面，在严重情况下，将造成A相引出线烧断的严重后果。

针对吊罩检查中发现的缺陷立即进行了处理，防止了缺陷的进一步扩大，避免了事故的发生。大修后对该变压器进行了全项目试验，35KV侧绕组直流电阻与历史记录比较，无明显变化，测试数据如表3。

表3 大修后35KV侧绕组直流电阻数据

由大修前后两组变压器直流电阻测试结果和油中溶解气体色谱分析数据来看，该方法是准确有效的。

四、结论：

1、在判断设备有无缺陷及其严重程度时，要根据设备运行的历史记录和设备特点以及外部环境等因数进行综合判断；

2、对变压器缺陷部位的准确判断，必须对其内部结构和运行状况全面掌握，并结合历年的试验数据（直流电阻、绝缘电阻、变压比、泄漏电流、介损、色谱数据等）进行比较；

3、变压器运行时出现的内部缺陷所表现出来的现象往往不是单一的，一般可以从试验的几个项目同时表现出来，而且缺陷是在不断发展和变化的。

参考文献

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