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变压器故障诊断实例——直流电阻试验及故障查找

浏览次数:    发布日期:2018-07-18


通过直阻测量,可以检查引线的焊接或连接质量,绕组有无匝间短路或开路以及分接开关的接触是否良好等情况。

例1 一台16000kVA,6.3kV变压器,处理前低压绕组三相不平衡率为2.82%,将二次绕组三相分开,分别测量其直阻,B相较A,C相大7.8%,检查发现B相绕组引出线焊接不良,三根扁铜线中一根断线,绕包有7-8层白布带烧黑,重新处理后直阻正常,三相不平衡率降为0.005%。

例2 一台31500kV,10kV变压器,出厂直阻不平衡率为3.6%,投运前测得为2.5%,预试中测为2.7%。经一次突发短路事后测得不平衡率为3%,后经5次冲击合闸,测得直阻不平衡率为42.8%,经检查发现:

1)低压1分支A相线圈下部出线处的第2匝匝间短路,该处绝缘及垫块烧焦。

2)短路匝绕组轴向及径向位移约20mm左右。

例3 一台120000kVA,220kV变压器,运行25年,91年发现直阻异常,不平衡率达到4.2%。

总烃不大,乙炔少量出现,测低压绕组出线端接头接触电阻,发现B、C端由10几个uΩ,升至300uΩ,检查发现,低压绕组B,C引出线两接头上螺帽与螺杆烧熔。螺帽,垫圈均有烧伤斑痕和熔点。

例4 一台2000kVA,63kV变压器,直流电阻测试结果发现在分接位置9时,直流电阻偏差为9.8%,检查发现有载调压开关弹簧压力不足,螺丝紧固不力,切换开关机械不到位,造成极性开关与公共点K点虚接,动静触头有电弧烧伤痕迹,处理后直阻平衡。

例5 一台SFPSL-120000/220变压器,投运18年,包括直流电阻在内的历次测试结果均为正常。一次110kV侧CT的沿面闪络事故后,变压器跳闸并爆裂起火烧损。在分析直流电阻测试结果时发现,每次相电阻的不平衡率均符全规程要求,而事故前半年测试结果中,中压侧三相直阻虽平衡,但与换算在同一温度下的往年平均测试值比较,每相均增大约8.15%(高低压均不大于2%)说明中压侧中性点套管已有接触不良缺陷存在,而测试后未加分析,加之正常运行中无电流通过,色谱不能反映,直至发生事故。

例6 某120MVA,220kV变压器,运行中突然轻重瓦期保护和差动保护动作跳闸,喷油,油色谱分析是电弧放电,并涉及固体绝缘特征。高压绕组直流电阻三相不平衡,A相比B、C两相大12%左右。吊罩发现,A相高压I线圈,从上往下数第5段线匝间短路,已熔断。为什么绕组匝间短路熔断后,绕组直流电阻仅上升12%?这是由绕组结构决定的。该变压器的绕组为高-低-高结构,即最外面是高压I线圈,中间是低压线圈,最里面是高压II线圈,高压I和高压II串联而成高压绕组,高压I线圈上下对称,并联在一起,再与高压II串联。

A1O1或A2O2的匝数相等,约占AO1匝数的1/4左右。

设各段电阻有如下关系:

RAO1=RAO2=4RA2O2=2RO1O=4RAA1/3

正常情况下:

R高=RO1O+RAO1/2=RAO1

A1O1事故熔断后

R高=RO1O+RAA1/2+RA2O2

即事故后高压绕组电阻比正常情况下电阻大约大12.5%。

同理可知,高压I发生匝间短路,导线熔断,高压绕组电阻将增大27%左右。对于普通的高-低结构变压器,高压大区间发生匝间短路导线熔断,高压绕组电阻增大约80%,故障在小区间(即分接区至中性点间),电阻增大约20%。按上述经验和计算,根据电阻变化情况,可大致判断故障的区间。当然也有极少数情况,匝间短路后,导线未全部熔断,线圈直流电阻变化不明显。