试验设备

一起全密封35kV变压器的故障分析电气

发布时间:2023/5/23 22:17:15   
头部白癜风怎么办 http://m.39.net/disease/a_7057267.html

国网福建电力有限公司检修分公司的研究人员于晓翔,在年第6期《电气技术》杂志上撰文,针对一起35kV全密封变压器重瓦斯保护动作跳闸现象,通过色谱试验、绝缘试验、直流电阻试验、变比试验等分析以及解体检查,得出是由于高压绕组发生匝间短路导致,并提出了相应的预防措施。

近年来随着社会经济的不断发展,社会用电量与日俱增,电网事业得到了迅速的发展。变压器作为电网中的重要设备,其运行正常与否对电网安全具有十分重要的意义。

现阶段,全密封变压器在电网中有着较大存量,但由于设备结构原因,厂家往往不建议对该类型变压器进行取油操作,大多数电网公司在完成该变压器投运30天内的例行取油工作后,未再持续开展有效的油色谱跟踪试验,使得该类型变压器仅能依靠带电检测及周期6~7年停电试验进行设备运行情况跟踪,存在较大的安全隐患。

年9月27日15:46,某kV变电站35kV#1变压器(型号:SZB9-M-,生产日期:年6月)发生过流动作,重瓦斯保护动作跳闸。现场设备接线图如图1所示。

检查现场发现,该变压器及高低压侧设备外观均正常,引线接头无烧蚀痕迹,事发当时未进行调档,本体瓦斯继电器内存在大量气体。核查监控后台,故障时该变压器电流一次侧电流70.38A,二次侧1.A。电流互感器变比为/5,超过过流定值0.64A,过流保护动作,变压器本体轻瓦斯、重瓦斯动作,有载重瓦斯跳闸,未发现有区外故障。

图1现场设备接线图

检查该变压器历史运行情况,最近一次调档时间为年9月5日,从3档调至4档。带电测试方面,该变压器铁心及夹件未外引,历次红外测温图谱无异常。高压试验方面,最近一次试验时间为年6月22日,试验结果均正常。

油气试验方面,由于该变压器为全密封油浸式变压器,厂家认为在其寿命期(20~30年),正常使用状态下,没有必要抽取油样做检验,故投运后取油10次即停止取油,上次油气试验数据时间间隔较为久远,不具备参考价值。

1现场试验

1.1油气试验

试验人员到达现场后对该变压器本体、瓦斯继电器、有载调压开关分别进行了取样,油气试验结果见表1。

表1油气试验结果

从表1可知,变压器有载开关油样微水及耐压试验正常,本体油样、瓦斯继电器油样中的H2、C2H2、总烃数据具备一致性,均远超过标准值,证实该变压器内部存在过热及放电现象。

1.2高压试验

当日同时进行了高压试验,现场天气晴,环境温度33℃,湿度百分比56%,变压器油温35℃,绝缘类试验,包括绝缘电阻、介损和电容量以及外施工频耐压,数据均合格,说明变压器未有贯穿性绝缘损伤,主绝缘正常。

变压器直流电阻测试过程中(数据见表2),高压侧AB和AC直流电阻数值相当,但均约为出厂和交接值的1.5倍。BC直流电阻初次测试时使用A厂家的BZC型直流电阻测试仪的1A档(量程m~20)进行,但电流仅能充至0.59A,无法测试出结果。

换用B厂家的JYR-50C型直流电阻测试仪的1A档(量程20m~24)复测,依然存在相同问题。后换用15mA档(量程20~20k)测试,测得BC相直流电阻数值约为AB相或AC相的2倍,3个高压侧线电阻初值差及平衡率均严重超标。

表2直流电阻试验结果

为验证直流电阻测试结果,随即进行了变比试验,结果见表3。

表3变比试验结果

表3中变比测试结果显示BC变比异常,与表2中直流电阻测试结果相互印证,怀疑BC绕组间存在故障。

2数据分析

考虑到该变压器历史运行过程及试验数据均无异常,故初步怀疑存在以下3种故障可能:①三相绕组中存在匝间短路;②绕组焊接不良或断股;③分接开关接触不良。

表4高压侧相电阻对比

由表4可知高压侧相电阻数据均在合格范围内,随后对有载分接开关进行排查,数据见表5。

表5各档之间直阻差值

通过对比相邻档位间的直阻数据差值,纵向对比发现不同档位之间直阻差值变化较为平均,但横向对比BC间直阻差值明显大于其他两组的差值,现场进一步采用了有载调压开关测试仪进行了拍波测试,发现AB、CA的拍波图均与历史图相似,但BC拍波图存在异常。

以4档切换至3档的拍波图为例。由图2—图4可以明显看出,该变压器BC的拍波图与其余两相存在明显的差异,且不同档位间图像具有高度一致性。根据该变压器BC直流电阻测试过程中,无法通过1A测试电流,但可以通过15mA测试电流的现象,初步判断有载调压开关无异常,但BC间绕组存在部分熔断现象,需要解体对BC间绕组情况进行验证。

图2变压器AB4档到3档拍波图图3变压器BC4档到3档拍波图图4变压器CA4档到3档拍波图

3解体分析

10月10日对该变压器进行了解体,解体后对直流电阻与变比结果进行了复测,测试结果与解体前相同,有载调压开关过渡电阻数值与铭牌相符。

图5变压器高压绕组B相某层匝间短路

高压绕组B相端部层间绝缘及周围引线表面有烧黑碳化痕迹(如图5所示),而器身及线圈其他部位、调压开关芯子等附件未发现异常,故判定该变压器高压绕组B相某层发生匝间短路,导致了变压器内部放电及过热现象,故障情况下产生大量气体,涌入变压器瓦斯继电器,并间接涌入有载调压开关所处环境及其瓦斯继电器内,造成该变压器重瓦斯动作跳闸。

4结论

从本次事件可以看出,虽然由于设备结构原因,厂家往往不建议对全密封变压器进行取油操作,但由于其多应用于低电压等级环境,未配备油色谱在线监测装置,且电气试验间隔时间较长,对于初期故障红外测温受环境温度影响,结果不如油色谱试验数据直观明了,故对全密封变压器依然应当定期进行油色谱试验(必要时予以补油),以保证电网安全稳定运行。



转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkyy/4923.html
------分隔线----------------------------