作者：博試電氣 添加時(shí)間：2017-08-30 15:07:46?? 瀏覽：
變壓器繞組的直流電阻測(cè)試是變壓器在交接、大修和改變分接開(kāi)關(guān)后,必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目.在通常情況下,用傳統(tǒng)的方法(電橋法和壓降法)測(cè)量變壓器繞組以及 大功率電感設(shè)備的直流電阻是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)工的工作.為了改變這種狀況,縮短測(cè)量時(shí)間以及減輕測(cè)試人員的工作負(fù)擔(dān),本公司開(kāi)發(fā)了直流電阻測(cè)試儀,是測(cè)量變壓器 繞組以及大功率電感設(shè)備直流電阻的理想設(shè)備.DL/T596--1996預(yù)試規(guī)程的試驗(yàn)次序排在變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目的第二位.
一、DL/T 596--1996預(yù)試規(guī)程的試驗(yàn)周期和要求
1、試驗(yàn)周期:變壓器繞組直流電阻正常情況下1~3年檢測(cè)一次.但有如下情況必須檢測(cè):
(1)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后必須進(jìn)行檢測(cè);
(2)有載調(diào)壓變壓器在有載分接開(kāi)關(guān)檢修后必須對(duì)所有分接進(jìn)行檢測(cè);
(3)變壓器大修后必須進(jìn)行檢測(cè);
(4)必要時(shí)進(jìn)行檢測(cè).如變壓器經(jīng)出口短路后必須進(jìn)行檢測(cè).
2、試驗(yàn)要求
變壓器容量在1.6MVA及以上,繞組直流電阻相互間差別不應(yīng)大于2%;無(wú)中性點(diǎn)引出的繞組線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%.
容量在1.6MVA以下,相間差別一般不大于三相平均值的4%;線間差別一般不大于三相平均值的2%.
與以前相同部位測(cè)得值比較其變化不應(yīng)大于2%;如直流電阻相間差在變壓器出廠時(shí)超過(guò)規(guī)定,制造廠已說(shuō)明了這種偏差的原因,也以變化不大于2%考核.
不同溫度下的電阻值應(yīng)換算到同一溫度下進(jìn)行比較,并按下式換算:
式中:R1、R2--分別為溫度t1、t2時(shí)的電阻值;T-常數(shù),其中銅導(dǎo)線為235,鋁導(dǎo)線為225.
二、減少測(cè)量時(shí)間提高檢測(cè)準(zhǔn)確度的措施
一般使用電壓降法和電橋法.對(duì)于大型變壓器,其電感非常大,為了加快測(cè)量速度,可采用快速測(cè)量方法.
變壓器繞組是由分布電感、電阻及電容組成的復(fù)雜電路.測(cè)直流電阻是在繞組的被試端子間通以直流,待瞬變過(guò)程結(jié)束、電流達(dá)到穩(wěn)定后,記錄電阻值及繞組溫度.測(cè)直流電阻的關(guān)鍵問(wèn)題是將自感效應(yīng)降低到最小程度.為解決這個(gè)問(wèn)題分為以下兩種方法.
1、助磁法
助磁法是迫使鐵心磁通迅速趨于飽和,從而降低自感效應(yīng),歸納起來(lái)可縮短時(shí)間常數(shù),大體有以下幾種方法:
(1)用大容量蓄電池或穩(wěn)流源通大電流測(cè)量.
(2)把高、低壓繞組串聯(lián)起來(lái)通電流測(cè)量,采用同相位和同極性的高壓繞組助磁.由于高壓繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)比低壓的多,借助于高壓繞組的安匝數(shù),用較小的電流就可使鐵心飽和.
(3)采用恒壓恒流源法的直流電阻測(cè)試儀.使用時(shí)可把高、低壓繞組串聯(lián)起來(lái),應(yīng)用雙通道對(duì)高、低壓繞組同時(shí)測(cè)量,較好地解決了三相五柱式大容量變壓器直流電阻測(cè)試的困難.一般測(cè)試一臺(tái)360MVA,500kV或220kV變壓器繞組直流電阻約需30~40min,測(cè)量接線如圖1-1所示.
圖1－1 變壓器繞組直流電阻測(cè)量接線圖
2、消磁法
消磁法與助磁法相反,力求使通過(guò)鐵心的磁通為零.使用的方法有兩種:
(1)零序阻抗法.該方法僅適用于三柱鐵心Y-N連接的變壓器.它是將三相繞組并聯(lián)起來(lái)同時(shí)通電,由于磁通需經(jīng)氣隙閉合,磁路的磁阻大大增加,繞組的電感隨之減小,為此使測(cè)量電阻的時(shí)間縮短.
(2)磁通勢(shì)抵消法.試驗(yàn)時(shí)除在被測(cè)繞組通電流外,還在非被測(cè)繞組中通電流,使兩者產(chǎn)生的磁通勢(shì)大小相等、方向相反而互相抵消,從而保持鐵心中磁通趨近于零,將繞組的電感降到最低限度,達(dá)到縮短測(cè)量時(shí)間的目的.其測(cè)量接線如圖1-2所示.
圖1－2 磁通勢(shì)抵消法測(cè)量接線圖
三、直流電阻檢測(cè)與故障診斷實(shí)例
1、繞組斷股故障的診斷
某變壓器低壓側(cè)l0kV線間直流電阻不平衡率為2.17%,超過(guò)部頒標(biāo)準(zhǔn)值1%的一倍還多.發(fā)現(xiàn)缺陷后,先后對(duì)各引線與導(dǎo)線電桿連接點(diǎn)進(jìn)行緊固處理,又對(duì)其進(jìn)行幾次跟蹤試驗(yàn),但缺陷仍存在.
(1)色譜分析.色譜分析結(jié)果該主變壓器C2H2超標(biāo),從0.2上升至7.23μL/L,說(shuō)明存在放電性故障.但從該主變壓器的檢修記錄中得知,在發(fā)現(xiàn)該變壓器C2H2變化前曾補(bǔ)焊過(guò)2次,而且未進(jìn)行脫氣處理.其它氣體的含量基本正常,用三比值法分析,不存在過(guò)熱故障,且歷年預(yù)試數(shù)據(jù)反映除直流電阻不平衡率超標(biāo)外,其他項(xiàng)目均正常.
(2)直流電阻超標(biāo)分析.經(jīng)換算確定C相電阻值較大,懷疑是否由于斷股引起,經(jīng)與制造廠了解該繞組股數(shù)為24股,據(jù)此計(jì)算若斷一股造成的誤差與實(shí)際測(cè)量誤 差一致,判斷故障為C相繞組內(nèi)部有斷股問(wèn)題.經(jīng)吊罩檢查,打開(kāi)繞組三角接線的端子,用萬(wàn)用表測(cè)量,驗(yàn)證C相有一股開(kāi)斷.
2、有載調(diào)壓切換開(kāi)關(guān)故障的診斷
某變壓器110kV側(cè)直流電阻不平衡,其中C相直流電阻和各個(gè)分接之間電阻值相差較大.A、B相的每個(gè)分接之間直流電阻相差約為10~11.7u歐,而C 相每個(gè)分接之間直流電阻相差為4.9-6.4 u歐和14.1~16.4 u歐,初步判斷C相回路不正常.通過(guò)其直流電阻數(shù)據(jù)C-O(C端到中性點(diǎn)O端)的直流回路進(jìn)行分析,確定繞組本身缺陷的可能性小,有載調(diào)壓裝置的極性開(kāi)關(guān) 和選擇開(kāi)關(guān)缺陷的可能性也極小,所以,缺陷可能在切換開(kāi)關(guān)上.經(jīng)對(duì)切換開(kāi)關(guān)吊蓋檢查發(fā)現(xiàn),有一個(gè)固定切換開(kāi)關(guān)的一個(gè)極性點(diǎn)到選擇開(kāi)關(guān)的固定螺絲被擰斷,致 使零點(diǎn)的接觸電阻增大,而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象.
3、無(wú)載調(diào)壓開(kāi)關(guān)故障的診斷
在對(duì)某電力修造廠改造的變壓器進(jìn)行交接驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)其中壓繞組Am、Bm、Cm三相無(wú)載磁分接開(kāi)關(guān)的直流電阻數(shù)據(jù)混亂、無(wú)規(guī)律,分接位置與所測(cè)直流電阻的數(shù)值不對(duì)應(yīng).
經(jīng)吊罩檢查,發(fā)現(xiàn)三相開(kāi)關(guān)位置與指示位置不符,且沒(méi)有空檔位置,經(jīng)重新調(diào)整組裝后恢復(fù)正常.
4、繞組引線連接不良故障的診斷
某SFSLBl31500A10型變壓器,預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)運(yùn)行Ⅲ分接頭直流電阻不平衡率超標(biāo).測(cè)試結(jié)果如表4-18所示:
表4－18 某SFSLBl31500A10型變壓器預(yù)防性試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
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測(cè)試時(shí)間
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直流電組（Ω）
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最大不平衡率（％）
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Aom
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Bom
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Com
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預(yù) 試
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0.116
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0.103
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0.103
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12.1
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復(fù)試（轉(zhuǎn)動(dòng)分接開(kāi)關(guān)后）
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0.1167
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0.1038
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0.1039
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11.9
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該變壓器35kV側(cè)直流電阻不平衡率遠(yuǎn)大于2%,懷疑分接開(kāi)關(guān)有問(wèn)題,所以轉(zhuǎn)動(dòng)分接開(kāi)關(guān)后復(fù)測(cè),其不平衡率仍然很大,又分別測(cè)其他幾個(gè)分接位置的直流電 阻,其不平衡率都在11%以上,而且規(guī)律都是A相直流電阻偏大,好似在A相繞組中已串入一個(gè)電阻,這一電阻的產(chǎn)生可能出現(xiàn)在A相繞組的首端或套管的引線連 接處,懷疑為連接不良造成.經(jīng)分析確認(rèn)后,停電打開(kāi)A相套管下部的手孔門(mén)檢查,發(fā)現(xiàn)引線與套管連接松動(dòng)(螺絲連接),主要由于安裝時(shí)未裝緊,且無(wú)墊圈而引 起,經(jīng)緊固后恢復(fù)正常.
通過(guò)上述案例可見(jiàn),變壓器繞組直流電阻的測(cè)量能發(fā)現(xiàn)回路中某些重大缺陷,判斷的靈敏度和準(zhǔn)確性亦較高,但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中應(yīng)遵循如下相關(guān)要求,才能得到準(zhǔn)確的診斷效果.
(1)對(duì)變壓器直流電阻進(jìn)行測(cè)量分析時(shí),其電感較大,一定要充電到位,將自感效應(yīng)降低到最小程度,待儀表指針基本穩(wěn)定后讀取電阻值,提高一次回路直流電阻測(cè)量的正確性和準(zhǔn)確性.
(2)測(cè)量的數(shù)據(jù)要進(jìn)行橫向和縱向的比較,對(duì)溫度、濕度、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量過(guò)程和測(cè)量設(shè)備進(jìn)行分析.
(3)分析數(shù)據(jù)時(shí),要綜合考慮相關(guān)的因素和判據(jù),不能單搬規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,而要根據(jù)規(guī)程的思路、現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,具體分析設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化過(guò)程.
(4)要結(jié)合設(shè)備的具體結(jié)構(gòu),分析設(shè)備內(nèi)部的具體情況,根據(jù)不同情況進(jìn)行直流電阻的測(cè)量,以得到正確判斷結(jié)論.
(5)重視綜合分析判斷與驗(yàn)證.如有些案例中通過(guò)繞組分接頭電壓比試驗(yàn),能夠有效驗(yàn)證分接相關(guān)的檔位,而且還能檢驗(yàn)出變壓器繞組的連接組別是否正確. 同時(shí)對(duì)于匝間短路等故障也能靈敏地反映出來(lái),實(shí)際上電壓比試驗(yàn),也是一種常規(guī)的帶有檢驗(yàn)和驗(yàn)證性質(zhì)的試驗(yàn)手段.進(jìn)行綜合分析可進(jìn)一步提高故障診斷的可靠 性.
