《电工技术》期刊精选——变压器绕组故障诊断实例分析

电工技术 2017-1-9 1009

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变压器绕组故障诊断实例分析
    唐铭,李源,王伟,张仲
    (绵阳电业局,四川绵阳621000)

   [摘要]运用油气试验、高压试验以及绕组频率响应试验,并结合故障录波图,对一起变压器故障进行了综合分析和判断,最终确定了故障类型和故障部位。

   关键词变压器绕组 变形 故障诊断

    0 引言

    电力变压器是电网的心脏,其运行稳定性对电力系统安全影响极大。只有对变压器的故障和异常运行进行准确的分析和判断,及时采取有效的处理措施,才能确保电网的正常运行和对用户的正常供电。本文通过多种试验手段对110kV园艺变电站I#主变故障进行了检查,并综合分析准确判断出故障位置。

    1 变压器试验数据分析

    1.1油气试验分析

    故障后,对本体油样、瓦斯油样及瓦斯气体取样,并进行了相关试验,试验结果见表1。

    对比故障前后数据可看出本体油样、瓦斯油样及瓦斯气体中的乙炔、总烃有明显增大,可判断变压器内部有放电故障。

    表1故障前后油气试验数据对比

    1.2绕组频率响应分析

    由于录波图显示故障时高低压侧均有短路电流流过,因此有必要用频率响应法[1]对绕组进行绕组变形测试。

    表2低压绕组相关系数

表3高压绕组相关系数

    通过对高低压绕组频率响应曲线分析,发现故障后低压绕组三相间相关性好,相关系数见表2,且与故障前变化趋势非常吻合,说明低压绕组变形的可能性很小;故障后高压绕组频率响应曲线如图1所示,相关系数见表3,故障后高压绕组三相中、高频段一致性较好,但在低频段B相与A、C两相差别大,A、C两相曲线一致性较好。与故障前相比,B相在低频段较故障前多很多谐振峰,说明高压绕组A、C两相变形的可能性小,B相绕组导线存在断开的可能。

图1 故障后高压绕组频率响应曲线

    1.3高压电气试验分析

    故障后对变压器进行了全面的检查性试验:绕组绝缘、本体介损、绕组泄漏、套管试验、高低压侧绕组直流电阻等试验。其中绕组绝缘、本体介损、绕组泄漏、套管试验、低压侧绕组直流电阻均正常,但高压侧直流电阻异常;高压侧B相绕组在1、2、13-19档分接位置表现为开断,无法测出电阻值。从试验数据分析,怀疑高压侧B相调压线圈存在断开的可能。

    2 变压器故障综合分析

    通过对录波图的分析,发现高压侧A、B、C三相均有故障电流,低压侧A、B相有短路电流,初步判断变压器内部存在短路故障。

    若变压器低压侧A、B相间匝间短路,保护故障录波图符合相间短路故障,但10kV侧电压无明显降低,故障电流偏低且变压器线圈间都有围屏包裹,匝间短路可能性小;若变压器高压侧B相调压线圈有匝间短路,保护分析高压侧B相电流较大,A、C相电流与B相反相,幅值为B相的一半,低压侧A、B相电流大小相等、方向相反,有载试验分接头B相有断点,结合高压、油气等试验结论,可判断高压侧B相匝间轻微短路可能性较大。

    由以上分析可以推断:由于某种原因,变压器内部曾发生过放电故障,放电时的大电流导致高压绕组B相调压线圈被烧断,从而引起主变本体轻瓦斯动作、相应开关跳闸。


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