110kV变压器试验数据异常分析方法的探讨

王景来

摘  要：伴随社会的进一步发展，人们在生活中对于电力的需求逐渐增加。110kV变压器作为变电站中一个必不可少的组成部分，将会起到更加重要的作用。该文立足于110kV变压器故障经典案例，应用试验分析的方法，从绝缘状况、绕组变形情况及绕组直流电阻3方面进行了数据检测，最终确定故障发生位置。希望该文通过对以下内容的论述，可以为变电站主变检修人员提供一定参考。

关键词：绕组  介损  电容量

中图分类号：TM406                               文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0042-02

变压器存在的意义在于，可以将生产的电力进行合理处理，然后传输到用电设备中，无论是升压或是降压都需要依靠变压器来完成，为了保证变压器在应用过程中可以正常进行工作，就需要对其故障进行分析，选择针对性的解决方案。因此，对110kV变压器试验数据异常分析方法的探讨有着鲜明的现实意义。

1  试验概述

对某主变进行日常测试，当主变电压为35kV时，发现中压侧存在异常，绕组直流电阻测试数据值要比规定平衡率高出很多，大概是正常情况下绕组数值的3倍，并且主变内部的B相电阻要明显高于A、C两相电阻。并且对“油”进行油化色谱测试过程中发现，其内部出现乙炔气体。为了确定主变故障具体位置及故障发生原因，从绝缘状况、绕组变形情况及绕组直流电阻3个方面进行试验，通过对数据的分析，查找出主变发生故障的具体位置。

2  绝缘状况分析

2.1 绕组绝缘电阻降低

在对绕组绝缘电阻进行测试结果分析时发现，主变电阻测试结果与交接电阻测试结果存在一定的差异性，其中前者要低于后者，根据电力运行及传输特点进行分析总结，很可能是因为电流经过绕组时会产生一定的热量，热量在长时间的作用下将会降低绕组绝缘的寿命，从而逐渐出现老化问题，这也是绝缘数值降低的主要原因。

2.2 绝缘电阻吸收比不合格

在实际应用过程中，绝缘材料正在不断改变，使得变压器实际绝缘能力不断提升，通过对主变绕组进行测试发现，当绕组发生漏电问题，其内部电流将会在短时间内直接衰减为零，因此出现吸收比不合格的问题属于正常现象。并且根据变电器出厂前的预防性试验报告及分析结果来看，当绕组绝缘电阻可以达到10000MΩ之后，吸收比可以不用考虑。

2.3 绕组介损和泄漏

对绕组介损及泄漏的测试，主要是为了进一步分辨绕组中是否存在受潮或老化等问题。实际测试过程中发现，绕组介损及泄漏数值并不高，因此不存在受潮或老化等问题。

3  绕组变形

3.1 绕组电容量

绕组电容量的实际大小，主要由高、中、低3侧绕组所决定，其中具体的几何位置及面积大小都会对绕组电容量产生影响，如果绕组电容量发生变化，则可以证明主变电动机在实际作用过程中，让绕组产生了扭曲或鼓包等问题。此次测试的绕组电容量高、中、低3侧电容量分别为13.07、21.51、21.37（nF），上次测试数据为13.06、21.48、21.42（nF），与以往测试数据几乎相同，因此不存在以上问题。

3.2 绕组电抗

绕组电抗测试过程中，采用的方法为三相法，其中绕组对设定为H-M及H-L，线路分接位置为10/03及10/00，最终分析测试数据，数据内容表现良好，没有出现异常。

4 绕组直流电阻

4.1 调压分接开关

从设计及组成角度来看，中压侧电压进行调节时的方式为无励磁调压，实际工作过程中设备调压次数并不多，因此长时间的设备运行很有可能造成分接头表面出油，形成油膜或油泥，致使内部接触出现问题，造成测量直阻数值增加。但是此种问题通常情况下可以经过多次切换消除，往往发生在测试的某一个档位中，在测试时5个档位同时出现增大的概率很小，因此可以基本排除调压分接开关的影响。

4.2 绕组匝间短路

如果设备内部出现绕组匝间短路，则主变主体当中必将会产生大量的乙炔气体。应用油化色谱测试方法进行测试，发现主变绝缘油中的CH4含量为36.82/μL·L-1、C2H2含量为0.55/μL·L-1、CO2含量为4526.24/μL·L-1、总烃含量为68.24/μL·L-1。通过对以上数据分析发现，乙炔含量并不高，因此绕组匝间短路并不是主变运行异常的原因。

4.3 绕组匝间断线

如果主变运行异常是因为绕组匝间断线问题，则以往检测过程中就可以发现此类问题，因为该类问题属于“不可逆”故障[1]。通常情况下，在交接试验中会出现局部放电问题，并且在油化色谱测试过程中，氢气及乙炔气体含量应该超标，但是数据显示中并没有发现以上问题，因此主变运行异常原因并不是绕组匝间断线故障。

4.4 绕组中性点连接处焊接不良

在此次试验过程中，B相电阻过高的问题并不是仅仅发生在1个档位，还有4个档位也存在此种问题。如果主变绕组及中性点之間的连接出现焊接不良，则可能造成以上问题，但如果主变运行异常是由此类问题引起的，则内部电场会发生紊乱，当电场长时间分部不均匀，将会促使绕组发热，并且出现局部放电的问题，同时总烃及乙炔气体含量会增加，但是测试过程中并没有发现以上问题，因此主变运行异常并不是此种原因。

4.5 中压绕组导电杆与引线接触不良

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，那么可能螺栓松动造成接触不良，如果此种现象发生，也就会使各个挡位均出现绕组直阻增大的情况，且绕组中出现少量乙炔，这种情况正好与现场试验结果较为相符。

通过以上分析可以推测，主变运行存在异常的主要原因是因为中压绕组导电杆及引线之间的连接存在问题，内部螺丝松动导致线路接触不良，致使B相所具有的直阻数值偏高，产生少量乙炔气体。

5  解体检查

5.1 解体方案

为了进一步消除该主变故障缺陷，需要考虑并确定缺陷具体位置。采用解体检查的方法应注意维护主变价值，尽量采用对主变性能损害小的方法进行处理。因此，在此环节的检查过程中，无需将主变整体及大盖进行拆卸，只需对油落及套管升高座以下的部分进行检查即可[2]。检查过程中将压侧套管升高座上的侧板打开，然后对绕组引线的实际情况进行检查，从而进一步确定缺陷具体位置及发生原因。

5.2 处理过程

处理过程可以分为两部分进行：第一，将油道阀门关闭，具体位置在变压器主体及储油柜之间，然后应用电机，将变压器主体中的油全部抽取出来并输送到储油柜当中，在此期间需要对储油柜上的油位计进行仔细观察，以确定输送到其中油的实际重量[3]。第二，将主变本体当中的油位控制在套管升高座以下，控制完成后，将主变中压侧升高座上的侧板打开，检查内部导电杆及套管引线的实际连接情况。

5.3 检查结果

当打开主变中压侧升高座上的侧板后发现，内部导电杆及套管引线连接位置的螺帽出现明显的松动问题，并且由于松动，该位置的电阻数值较大，螺帽上有明显的发热变黑情况，同期检查A、C两相，并没有出现以上问题。

5.4 處理过程

检查完成后，根据问题出现原因对设备进行维修处理，将发热变黑部位的螺帽进行加固处理，处理后应用直流电阻测试方法进行二次测试，最终测试结果为A、B、C三相所具有的直流电阻数值基本一致，并且绕组平衡率为0.75%，符合设备安全标准及使用需求。最后将主变投入使用，其运行状况没有发生巨大波动，运行情况良好。

6  结语

综上所述，该试验过程中测试应用到的主变安全问题，主要是由于变压器使用过程中发生震动，造成内部螺帽松动，从而引起主变接触不良，致使绕组直流电阻逐渐增大。因此在实际应用过程中，应该加强设备日常维护次数及设备安装和验收过程中的管理，争取将安全隐患杀死在摇篮中。

参考文献

[1] 蒋海牙，沈军，汪国川，等.某公司110kV变电站2#变压器差动速断保护跳闸故障分析[J].自动化技术与应用，2019，38（1）：19-22.

[2] 李银业.V/V型变压器低压侧故障引起110kV牵引线路误动的原因分析及解决措施[J].电工技术，2018（17）：99-100，103.

[3] 肖懿，丁鑫烨，赵昕.一起110kV变电站主变压器10kV侧避雷器故障分析及改进措施[J].电气时代，2017（10）：76-77，121.