工业配电变压器故障试验与处理方法

彭祥江

（贵阳市白云区自来水公司 550014）

工业配电变压器故障试验与处理方法

彭祥江

（贵阳市白云区自来水公司 550014）

配电变压器是工业自动化生核心设备，利用变压器调节与控制各类设备，实现了工业生产效率提升，体现了变压器的综合调节功能。为了进一步实现变压器调控自动化，需做好故障试验与处理工作，以免故障发生后对整个工业系统造成危害性。本文对一起由直流电阻试验数据不合格引起的主变缺陷展开分析案例，分析了电气试验法在配电变压器故障处理中的应用，提出切实可行的故障处理方法。

配电变压器；电气试验；故障分析；方法

我国变压器电气试验的趋势将会在现有的监测和检测技术上出发，把停电自动检测与在线监测系统结合起来，来弥补现有停电试验试验时间集中、工作量大，试验电压低、诊断有效性不足，试验需要停电等问题。配电变压器是调节电压的核心装置，其不仅方便了供电单位作业监控与管理，也是保障区域电网安全运行的有利条件。因此，对变压器采取科学的试验方法，对故障处理及调试具有重要意义。

1 案例概述

近年来，一些新的检测参数、新方法和新技术正在逐步推广，例如，停电试验时自动加交流高压以及测量最大放电电荷量、介质损耗、电流增加率、电流急增率、直流分量等的自动绝缘诊断装置，它能给出测量曲线、综合特性等，完成自动测量和分析；利用在线监测装置，对运行中的变压器进行各项数据的综合监测，大大提高了试验的真实性和灵敏度，便于及时发现绝缘缺陷。本次对一台型号为SZ11－50000/110的主变进行周期性试验，分别做了绝缘电阻、直流电阻、短路阻抗、介质损耗因数测试等。

2 变压器故障试验方法

根据最新颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》，经过计算后我们发现，此主变的绝缘电阻、短路阻抗、介质损耗因数测量值均符合规程要求。但是计算所得的主变3、4、5档直流电阻三相不平衡率达到7%。根据规程规定，1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互之间的差别不应大于三相平均值的2%。由此看来，C相数据与A、B相数据明显不一致，直流电阻超标严重。直流电阻测量是变压器预防性试验中的一个重要项目，其目的是为了检查绕组回路是否有短路、断路或接错线，检查绕组导线焊接点、引线套管及分接开关有无接触不良。另外，还可核对绕组所用导线的规格是否符合设计要求。

所以，在日常的预防性试验中，对直流电阻的关注程度相当高。在测量直流电阻时，为了使获得的数据更加真实、有效，我们在测量的同时还应注意以下几个方面：在线圈温度稳定的情况下进行测量，要求变压器油箱上、下部的温度之差不超过3℃；由于变压器线圈存有电感，测量时的充电电流不太稳定，一定要在电流稳定后再计数，必要时需采取缩短充电时间的措施；尽量减少试验回路中的导线接触电阻，运行中的变压器分接头常受油膜等污物的影响使其接触不良，一般需切换数次后再测量，以免造成判别错误。

3 配电变压器故障处理方法

近年来市场经济发展促使了社会用电需求量增加，国内电力系统改扩建工程数量也持续增多，确保供配电作业模式安全性是十分关键的。根据上述引起变压器线圈电阻值超标的原因，逐一进行排查。

（1）测量接线、接线桩头检查。

首先对试验接线、接线桩头连接处进行反复检查、打磨，发现试验接线正确，接线桩头与套管连接紧密，表面没有油膜等污物，测量所得结果如表1，具体如下：

表1 测试结果

将这次测量值与第一次测量值进行对比我们发现，两次测量的数据A与A、B与B、C与C之间基本一致，那么由测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大而引起的C相直流电阻偏大这个可能性基本可以排除，初步怀疑有载开关可能存在问题。

（2）对有载开关的检查。

有载开关是电力变压器在电力系统中调节电压所不可缺少的操作设备，它的应用显著地提高了电力系统的运行效率，所以它的重要性在逐年稳步增长。近年来也有计划的对一些投运年数较长或有缺陷的变压器有载开关进行大修，目的就是为了保证系统更加稳定、安全的运行。根据有载开关的机构与设计原理，我们对有载开关反复进行档位切换（从1至9档反复10次），令档位磨合，消除表面油膜、接触不良等现象，并对变压器再次进行全面的直流电阻测量，数据如表2，具体如下：

表2 电阻测量数据

对上述试验数据进行分析：3、4、5档三相测量值与前两次测量值相比变化不大，1至9档极差基本保持一致，AO、BO数据基本平衡，可以判断有载开关状态良好，中性点线圈及A、B两相绕组正常。

（3）主变色谱油样检查。

经过上面两个项目的检查，我们已经逐步排除了测量接线、接线桩头、有载开关可能存在的问题，从而更进一步减少了引起这台变压器直流电阻不平衡的原因。接下来，为了确定变压器绕组内部是否存在故障，我们通过最简单的处理方法——油样色谱分析来检查，如表3。

表3 色谱油样数据

由于变压器油在高温下会分解出甲烷、乙烷、乙烯，乙炔更是要在上千度温度下才会生成，根据这次油样结果显示，气体成分均没有超过标准值，也就是说变压器内部没有出现短路而引起的发热现象，那么由线圈匝间、层间、相间短路所引起的变压器内部故障可以基本排除。

（4）从上述三个试验项目数据作出如下的判断：故障很可能在C相套管内部，可能是套管导电杆与接线桩头板接触不良所致。现场把C相套管接线桩头开启，为了确定导电杆性能是否良好，将试验夹子夹在导电杆上再一次对变压器测量直流电阻，结果如表4。

表4 导电杆试验数据

从这次测量结果看出三相数据平衡，导电杆性能良好，先前的直流电阻不平衡，应该是导电杆与接线桩头板接触不良所致。最后发现C相套管摒帽螺丝似乎与A、B相的有些不同，通过比较发现，C相套管摒帽螺丝装反了，导致在固定接线桩头时不能与摒帽螺丝卡死，从而使接线桩头不能与导电杆充分连接，因而加大了它们之间的接触电阻，使得直流电阻值变大。

4 结论

变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备，会受到电场的作用、导体发热的作用、机械力损伤、化学腐蚀作用以及大气条件的影响等。电气试验是能够保证电力变压器安全运行的重要措施，对发现变压器缺陷、诊断变压器故障性质具有决定性的作用，获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。

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TM421

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1004-7344（2016）12-0201-02

2016-4-5

彭祥江（1968-），仡佬族，中级工程师，本科，工业电气自动化专业，从事工程技术管理及供水生产经营工作。