变压器绕组直流电阻的故障分析

时间：2024-04-24

崔文彦

哈尔滨电业局检修试验工程公司

变压器绕组直流电阻的故障分析

崔文彦

哈尔滨电业局检修试验工程公司

通过对变压器直流电阻数据的分析，能够及时发现变压器绕组引线缺陷，从而避免各类事故的发生。以哈局春检试验中，南岗变电所变压器直流电阻的异常数据为例，进行了分析和判断，及时将缺陷——二次绕组引出线连接导杆接触不良进行了处理，避免了潜在事故发生。

变压器；直流电阻；绕组

前言

测量变压器绕组的直流电阻是一个很重要的项目。在《规程》中其次序排在变压器试验项目中的第二位。是变压器在交接、大修和改变分接开关后必不可少的试验项目。本文以08年我局春检试验中，南岗变1#变压器直流电阻的异常数据为例，进行了分析和判断。及时将缺陷二次绕组引出线松动缺陷进行了处理，从而避免了重大事故的发生。下面介绍了具体分析判断的方法和经过。

1、故障案例

2008年9.23日，66kV南岗变电站1#主变二次侧直流电阻异常。排除人为因素及外界干扰后利用多台仪器测试二次直流电阻仍超标（不平衡度达1.71%），经综合分析确认该变压器二次侧存在故障，并成功消缺。试验数据如下：

（表1）2008年1#主变铭牌数据

（表2）2008年1#主变10kV侧直流电阻测量数据（Ω）

（表3）2002～2005年1#主变10kV侧直流电阻测量数据（Ω）

2、故障分析与处理

2.1 故障部位初步判断

该变压器10kV侧绕组为角型连接，由于a相绕组的尾端焊接在C相引线上，因而由线电阻换算的线电阻Ra应为a相引线处至c相引线处的R值；Rb是a相引线处至b相引线处的R值；Rc是c相引线处至b相引线处的R值。（见图一）

注：R’为折算后的相电阻；R为真实的相电阻；f为由于绕组导线焊接等原因引起的附加电阻（见虚框部分）。详见图一。

从上面算式可见如故障点在f点以下时即绕组内部时会引起Rx的变化，进而导致Rx’变化，但其他两相不变化。例如故障点在a绕组会导致Ra的变化从算式①可见Ra’会随着Ra的变化而变化，而Rb’、Rc’不会变化。

而当故障点在F点及以上时会引起附加电阻fx的变化，进而导致和fx相关的两相直流电阻变化。例如，a相f点以上接触不良，会导致fa变大，从算式①可见和fa两相相关的Ra’、Rb’都会增加。

而此次故障变压器二次绕组直流电阻表征为a、b两相直流电阻偏大，c相偏低。从上面叙述可知会引起这种的部位存在四种可能，即：

1.Rc内部短路故障引起Rc变小进而导致Rc’变小。

2.Ra、Rb内部断股引起Ra’、Rb’变大进而导致Ra’、Rb变大。

3.fa处存在接触不良导致和其相关的两相Ra’、Rb’增大。

4.第一种和第二种同时发生。

2.2 故障类型排除

在发现变压器10kV侧直流电阻异常后我们查阅了历年该变压器的色谱分析未见异常，该变压器变比也未见变化，说明该变压器绕组短路及断股情况的可能性比较小，即1、2、4种可能性较小。同时从历年试验数据中可以看出该变压器10kV侧不平衡度从2002年至2008年逐年增加且a、c两相增长变化较为一致，若是由于两相绕组断股引起的直流电阻增加则a、c两相增长很难保持一致。而第三种情况则符合这种变化规律，即当fa变化导致Ra’、Rb’增大，且幅度相似接近⊿fa（见算式①）。

通过综合分析，排除第1、2、4种故障位置，我们认为第三种故障类型是符合试验规律将故障点确定在a相绕组公共连接部分（图一虚框部分）。

同时经过分析我们认为10kVa相绕组引出线与导电杆的连接部分接触不良导致直流电阻增大的可能性较大，因为该处为螺栓连接可能松动，在常年变压器运行震动的影响下这种情况可能会加剧，最终导致直流电阻超标。因此将故障检修位置初步确定在该点。

2.3 检修处理

现场将10kV侧观察窗打开发现a相绕组引出线与导电杆连接部分螺栓已明显松动，经现场处理后测量直流电阻恢复正常。