35kV变压器交接性试验异常分析处理 李航

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:李航
[导读] 摘要:该文介绍了变压器试验时发现有载分接开关机构异常造成了变压器绝缘电阻不合格和开关动作波形异常的问题,通过分析研究,及时与厂家联系沟通处理了故障,保证了变压器正常投运。

        (山西省晋城煤业集团供电分公司试验中心  山西晋城  048006)
        摘要:该文介绍了变压器试验时发现有载分接开关机构异常造成了变压器绝缘电阻不合格和开关动作波形异常的问题,通过分析研究,及时与厂家联系沟通处理了故障,保证了变压器正常投运。
        关键词:变压器;有载分接开关;波形
        有载分接开关是变压器的一个重要组成元件,可以在变压器不中断负载的情况下,通过调整有载分开开关的档位,改变变压器的分接头的位置,以达到调整变压器输出电压的目的。
        随着有载分接开关的普及,近年来有载分接开关的故障几率呈上升趋势。通过各种试验手段诊断有载分接开关机构异常,能及时准确的处理有载分接开关的故障。
        1故障现象
        2015年10月09日,供电分公司电气试验中心高压组对常店35kV站新安装的1号主变和2号主变进行了交接性试验,发现以下问题:
        (1)2号主变高压侧对低压侧及地的绝缘电阻不合格(将低压侧短封接地,从高压侧摇绝缘)测得的数据是80~90兆欧,出厂报告上是10800兆欧。
        (2)2号主变高压侧绕组泄漏电流值过大,为180微安,规程上规定不超过50微安。
        (3)1号主变有载分接开关做动作波形测试时,6-5档C相过渡时间大,有弹跳,三相不一致(C相有弹跳)。


        图1  有弹跳波形和正常波形
        2故障分析及处理
        2.1针对故障现象(1)、(2)
        2.1.1  2015年10月27日,主变厂家技术人员到达常店现场。首先对2号主变高压侧绕组绝缘问题进行排查。厂家第一套方案是怀疑主变高压套管受潮影响绝缘,第二套方案是怀疑有载调压机构有质量问题。
        针对第一套方案,厂家将主变本体的油通过抽油泵抽取注入油枕中一部分(关闭瓦斯继电器阀门),待本体油位低于套管时,再分别将中性点套管及高压侧三相套管取下,将低压侧绕组短封接地,使用2500V兆欧表遥测高压侧对地绝缘,遥测绝缘数据仍然是80~90兆欧,与电气试验中心试验数据一致,排除高压套管受潮问题。之后厂家恢复主变高压侧套管的安装。
        针对第二套方案,厂家将有载调压机构中的油全部放出来后,再对主变高压侧绕组遥测绝缘,三相对地遥测数据均为无穷大(2500V兆欧表)。
        通过以上两套方案排查2号主变高压侧绝缘问题,厂家得出2号主变有载调压机构油有问题的结论,于是,主变厂家联系厂里运油过来,计划更换有载调压机构内的油。
        2.1.2  2015年10月29日,主变厂里运新的变压器油过来之后,厂家技术人员对2号主变有载机构吊芯检查,进行相关处理后,更换了有载开关内的变压器油。
        (1)吊出2号主变有载调压机构后,发现有载机构上有很多锈蚀的地方,且有载机构箱的底部油有很多铁锈杂质。
        (2)厂家技术人员用布擦拭清理锈蚀部位,并用热风枪对有载调压机构进行吹风除潮。
        (3)处理结束后,厂家技术人员用新变压器油冲洗有载调压机构两遍,然后将有载调压机构恢复,使用2500V兆欧表遥测2号主变高压侧对地绝缘,遥测数据均为无穷大。
        2.1.3  2015年10月30日,公司技术部组织寺河工区、电气试验中心,联合寺河矿、主变厂家到常店现场,测试2号主变高压侧绕组对地绝缘为30000兆欧,泄漏电流为3微安,符合要求。
        2.1.4  2015年11月01日,主变厂家技术人员对1号主变有载调压机构吊芯检查是否也有锈点,检查结果正常,没有发现生锈的地方。
        2.2针对故障现象(3)
        2.2.1  2015年11月04日,公司电气试验中心再次对1号主变进行有载分接开关动作波形测试,发现1号主变有载分接开关正向调压都正常,反向调压除2-1档外,其余5个过渡档位动作波形都不合格。(A、B相的过渡时间在50ms左右,而C相在150ms左右,同时有弹跳)。
        针对1号主变的质量问题,立即将此情况汇报技术部,并由技术部协调寺河矿,通知主变厂家到现场进行问题分析和处理。
        2.2.2  2015年11月18日,厂家到达现场进行有载分接开关调试工作。现场查看有载分接开关各部件正常,根据已有的数据进行分析,初步认定有载分接开关弹簧拉力不均匀,需要调整。
        步骤一:去掉有载分接开关三根调节弹簧的中间一根,调节弹簧的松紧程度,绷紧剩下两根弹簧。


        图2  去掉中间调节弹簧图和加上中间调节弹簧
        经过处理,所有档位动作波形都合格了,没有弹跳,但是过渡时间变长,升序时间在57ms—60ms的范围内,降序时间在75ms左右。
        根据相关厂家规范标准,对照2号主变的有载分接开关波形,发现过渡时间有点长,且两根弹簧不符合设计要求,所以进行部分调整工作。
        步骤二:加上去掉的中间弹簧,适当减小三根弹簧的拉伸弹力,调节弹簧的松紧程度,保证在动作过渡过程中三根弹簧弹力均匀,没有起到反作用力。
        经过边处理边测试,最终实现了所有档位动作波形都合格,不存在弹跳,过渡时间符合要求,升序时间在48ms—53ms的范围内,降序时间在63ms左右。
        3原理分析


        图3  有载分接开关动作程序
        上图为有载分接开关档位切换过程。厂家对仪器的过渡时间和过渡电阻等相关概念进行了解释:
        1、现场试验仪器测得的过渡时间不是这里所指的切换总时间,应该是该过程中切换的部分时间。
        2、试验仪器测得的过渡电阻也不能与厂家出厂试验的电阻相对比,因为出厂时的电阻为纯电阻,没有其他引线接头,试验仪器测得的过渡电阻,带引线接头,同时受试验电压和电流的影响,有微小的变化,测量的过渡电阻不是纯电阻。
        3、厂家出厂重点查看切换总时间中的熄弧时间是否大于13ms,如果大于13ms是不合格的,同时查看三相同步是否小于4ms的要求。强调试验仪器在现场做试验时重点查看波形好坏,有无抖动、断点,三相进行对比,应该相对平衡。
        按照《山西省电力公司电力设备交接和预防性试验规程》和DL/T574-2010《有载分接开关运行维修导则》中关于变压器有载分接开关的要求:符合制造厂规定。所以要征询厂家的意见建议,保证变压器有载分接开关能够安全可靠的运行。
        4结论
        对变压器进行交接性试验,可以发现内部各种缺陷问题,通过及早处理,能够避免变压器带缺陷投入运行,为电力系统安全运行提供了保障。
        作者简介
        李航(1987-),男,助理工程师,2009年毕业于陕西科技大学镐京学院,现在晋煤集团供电分公司电气试验中心工作。

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