大型变压器试验数据异常案例分析

大型变压器试验数据异常案例分析

李强德

1.试验数据获取来源

由于配电变压器在实际的使用中经常出现质量问题，电力企业对于设备的监测和维护工作力度也在不断加大，例如绕组材质的选择、铁心材料抽样检查、油浸式变压器的油质问题、运行噪音等现象，都成为了管理的重要内容。本文中的试验数据来源于不同企业生产的不同型号的配电变压器，所检测的项目也包括直流电阻、空载损耗、短路阻抗等多个方面的内容。通过对试验结果的精确分析，结合多次试验的结果积累与总结，可以有效地对产品质量进行评估，为后续工作提供参考和借鉴。对于配电变压器的状态评估，需要从试验数据方面展开具体分析。为了实现对于状态的准确评估，真实有效地反映出变压器的运行转股康，应该以台为单位进行，结合指标体系的建立原则，以可以在线获得的电气参量作为参考标准，融合变压器投运过程中的运行状态、工况等定性信息来建立评估指标体系。从本次研究的电气特征来分析，例如短路电抗、空载与负载损耗情况等都可以作为定量指标，以历史数据的变化趋势进行横向与纵向的对比，重点结合三相间的分布规律来展开分析。

2.直流电阻三相不平衡

直流电阻试验能够正确反映变压绕组内部断线、匝间短路、线圈与线夹接触不良等问题，是反映变压器内部接线正确无误的一个重要试验。在某110kV变压器例行试验中检测出其直流电阻三相不平衡率超过、规程要求（1600kVA及以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2％，试验过程环境条件满足要求。试验人员将导线线夹接触面打磨良好，分接开关多次切换后，再次进行直流电阻测试，试验数据仍不符合规程要求。根据现场试验情况，初步判断变压器分接开关内部存在缺陷。对变压器有载分接开关吊芯检查发现，过渡电阻表面有锈蚀痕迹（图1），分接开关触指表面氧化严重，从而导致接触电阻增大，由此可确定直流电阻三相不平衡率超标是由于变压器分接开关内部缺陷造成。更换分接开关过渡电阻，并对分接开关触指打磨处理（图2）后，再次进行试验，此时直流电阻三相不平衡率满足规程要求，试验数据见表1。

图1过渡电阻锈蚀情况

图2分接开关触指打磨处理

表1有载分接开关大修前后直流电阻测试结果对比

变压器直流电阻数据异常或三相不平衡率超标，大多与环境条件、导线与测试线夹接触不良、分接开关接触不良等因素有关。现场测试时，应准确记录变压器油温，将三相直流电阻实测值换算到75℃后再进行纵向、横向对比；此外，应将导线接触面打磨干净、光滑，保证导线与接触面接触良好。

3.绕组直流电阻

变压器绕组直流电阻试验是检查绕组是否发生匝间短路、调压分接开关、绕组与中性点连接处焊接是否牢靠的重要手段，所以分析判断直流电阻异常一般从这从这三个方面分析。中压侧直阻测试结果如表2所示。

表2中压侧直阻(相间)

注:油温:30℃；温度:23℃

（1）调压分接开关：中压侧电压的调节属于无励磁调压，正常运行时，调压次数很少，长时间运行中，有可能在调压分接头表面出现油膜、油泥现象，在试验测试过程中造成轻微接触不良，造成测量直阻变大，但此种现象，一般经过现场多次切换就可以消除，一般发生在某一个挡位，同时中压侧5个挡位中均出现B相直阻增大，几率很小，所以不会出现由于调压分接开关问题造成测量直阻增大。（2）绕组匝间短路：如果绕组匝间发生短路，必然产生大量乙炔气体，而在油色谱试验中，乙炔含量微小，仅为0.55μL/L所以发生匝间短路故障的可能性不大。主变绝缘油色谱试验数据如表3所示。

表3主变绝缘油色谱试验数据

（3）绕组匝间断线：如果绕组间发生断线故障，此种故障是不可“逆转性”故障，一般在交接试验及历次试验中可以发现此种异常情况，必然会发生长时间的局部放电，油色谱试验中一般会表现为氢气和乙炔气体的超标，而历史记录显示各项数据良好，所以不存在绕组断线故障。（4）绕组与中性点连接处焊接不良。本次试验中有5个挡位均出现B相电阻较大的现象，由于中压侧是星型连接方式，如果B相绕组与中性点连接处焊接不良可能出现上述现象，但是如果出现焊接不良，会造成电场的不均，长时间的电场不均，必然发生绕组的发热和局部放电现象，从而在油色谱中出现总烃超标和乙炔成倍增长，但油色谱分析试验中，总烃及乙炔气体比较小，所以发生此种现象的可能性很小。（5）中压绕组导电杆与引线连接处出现接触不良。由于中压侧套管导电杆与引线的连接是通过螺栓紧固连接的，在运行中由于变压器的震动，在变压器的停、投中，都会受到电动力的作用，那么可能造成螺栓的松动，造成接触不良，而出现接触不良，如果此种现象发生，也就会出现各个挡位均出现绕组直阻增大的情况，和绕组中少量乙炔的出现，这种情况正好与现场试验结果较为相符，因此认为35kV套管下部导电杆与引线连接处松动的可能性较大。总之，通过以上分析可以初步判断：该主变中压侧套管导电杆与引线的连接处在运行过程中由于电动力的作用造成螺丝松动，接触不良，出现B相直阻偏高；同时造成局部发热情况，引起少量油分解产生乙炔气体。

结语

变压器的停、投中受到电动力的作用或者施工工艺不良造成螺帽的松动，出现接触不良，造成绕组直流电阻增大，油中出现乙炔气体等异常情况，需要在以后的设备安装中加强设备安装、验收、运行维护管理。

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