110kV变压器更换后相位异常的分析与处理

吴沁园

（湖南化工职业技术学院，湖南 株洲 412004）

0 引言

某公司有2台110kV三圈变压器，其规格型号为SFS7—50000／110，运行中可以并列和解列运行。由于其中1台变压器（1＃主变）的运行时间长而导致绝缘老化严重等原因，该公司对其进行了更换。更换后的变压器主要技术参数与之前的变压器一致。但在变压器更换后投运前的核相试验中发现，2台变压器的10kV侧相位异常。

1 新上变压器的技术参数（见表1）

表1 新上变压器的技术参数

2 施工过程以及相位异常情况

2.1 改造方案

该公司在负荷大幅度降低后，全部负荷由2＃主变供带的情况下由施工安装单位进行1＃主变的更换。改造的主要内容和施工顺序如下：

1）原1＃主变停电，拆除母线、附件、二次线。

2）旧变压器移出、新变压器就位。

3）装变压器附件，110kV套管换油、试验，部分注油。

4）配母线、接二次线，装110kV套管，接地体连接，注油完毕。

5）新主变冷控箱安装.冷控系统调试。

6）变压器本体试验，二次系统调试和整组试验，母线及母线支架刷漆，变压器本体补漆。

7）受电试运行以及核相试验。

2.2 施工情况

原变压器的生产厂家为国内知名厂家，新上变压器的制造厂家也为国内知名厂家。施工单位严格按照规程规范以及行业标准进行施工，且在施工的时间进度上与计划进度一致，一切在按计划进度进行。所有试验报告和现场验收合格，1＃主变的更换工作已到主变受电试运行阶段。

2.3 10kV侧相位异常情况

新1＃主变由2＃主变同一进线电源受电后，变压器运行正常，但在最后的与2＃主变的核相试验中，试验数据显示，10kV侧的相位异常。更换试验设备和更改试验方法重新试验后，试验结果均一样。具体数据如下：

表2 主变10kV侧相序核对结果（二次侧）单位：V

3 相位异常的原因分析和查找

经过分析，做出2台主变10kV侧的相位向量图如图1。

图1 2台主变10kV侧的相位图

从相量图可以看出，1＃变压器的a、b、c三相相对于正常运行的2＃主变而言，偏移并旋转了一个小角度，且其中性点发生漂移。现象非常奇特。

是何种原因造成这种现象？首先从主变系统的运行方式来分析。图2为主变系统的主接线图。

由于两台主变的电源是同一电源，从图2的接线图中分析，可能存在问题的设备有主变、限流电抗器等。而由于更换1＃主变前，系统是正常运行的，考虑重点是新上的1＃主变。

查试验数据，新上的1＃主变在更换时所做的变压器的交接试验均符合设备参数以及交接试验规范。慎重起见，对该变压器的接线组别、变比、直流电阻等重新予以试验，试验结果与之前一样。

由于1＃主变在核相试验时为空载运行，结合2台主变的相位图（图2），1＃主变相位发生偏移旋转、中性点漂移且三相对地电压极不平衡，考虑可能是由于变压器系统的三相阻抗值（特别是电容值）存在不平衡。造成不平衡的设备可能是主变、电抗器以及10kV出线侧的氧化性避雷器。

由于现场无法测定主变系统的三相阻抗值，决定根据系统的电容估计量，外加三相等值大容量电容进行试验，以平衡三相电容值。一经试验，1＃主变的10kV出线侧c相的避雷器出现问题，耐受不了经外加电容器提升到正常值的电压。

图2 主变系统接线图

4 处理和结论

把1＃主变10kV出线侧的三个氧化性避雷器予以更换后，重新送电进行核相试验，试验结果正常。1＃主变顺利投入带负荷运行。

在中性点非直接接地系统中，变压器空载时，由于10kV避雷器这样的小设备的阻抗值不平衡也会造成三相电压的不平衡和中性点偏移。

［1］ 陈衍.电力系统稳态分析［M］.北京.中国电力出版社，2007

［2］ 机械工程手册电气工程手册编辑委员会.电机工程手册：输变电、配电设备卷—2版［M］.北京.机械工业出版社，1997

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