110 kV变压器直流电阻试验数据异常缺陷分析

王海滨，谢 达

(1.国网河北省电力公司沧州供电分公司，河北 沧州 061000；2.国网河北省电力公司，石家庄 050021)

110 kV变压器直流电阻试验数据异常缺陷分析

王海滨1，谢 达2

(1.国网河北省电力公司沧州供电分公司，河北 沧州 061000；2.国网河北省电力公司，石家庄 050021)

针对1台110 kV变压器有载分接开关缺陷导致的直阻超标的问题，通过电气试验和内部检查分析，认为有载分接开关的极性转换开关与极性触头接触不良是导致变压器有载调压开关的紧固螺栓螺母紧固不牢的原因，并提出了相应的防范措施及建议。

变压器；有载分接开关；极性开关；直流电阻；接触不良

1 缺陷情况介绍

在对某110 kV变电站1号主变压器进行高压侧绕组(110 kV侧)直流电阻测试时发现，有载分接开关的极性开关转换后，从位置10档开始，V相直阻较另外两相直阻偏大较多，现场在分接开关异常位置反复调节后，数据无明显变化，三相绕组相互间的差别最大为4.63%，大于2%的标准，中低压侧直流电阻及变压器绝缘试验数据均符合标准要求。放油后，检修人员从人孔钻入对有载调压选择开关进行检查，发现V相极性开关“-”连线由于螺栓松动，致使该点接触不良，造成直阻超标。现场及时进行了处理，消除了隐患。

2 试验、检查情况分析

2.1 电气试验情况

该变压器的有载分接开关带极性转换选择器(极性开关)。在对该1号主变压器高压侧直流电阻进行测试过程中，发现极性开关转换前，分接开关在1档至9档位置时，三相不平衡系数均符合规程要求，在9档到10档极性开关转换后，三相不平衡系数明显偏大，从位置10档开始，V相直阻较另外两相直阻偏大较多，以10档分接为例，V相直阻数值470 mΩ较同位置的U相448.8 mΩ互差21.2 mΩ，三相绕组相互间的差别为4.63%，大于2%的标准。同时将分接位置10档与极性开关转换前的相同分接位置8档比较，V相增大了15.9 mΩ，U、W相直阻数据偏差均小于2 mΩ。查阅交接试验报告，高压侧三相直阻在10档至17档不平衡系数最小值为0.71%。最大值为1.17%，如表1所示。依据Q/GDW 1168-2013 《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》[1]规定：各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的 2%(警示值)。

2.2 试验数据分析

排除外界如套管接头、接线、仪器及人为等影响因素，从测试数据情况来看，V相不是每个档位都有这个现象，1档至9档位置时，极性开关在“+”极性，极性开关动触头一直处在“+”极性静触头处，直阻数据无异常；调至10档位置及以上时，极性开关切至“-”极性位置，此时所测10档至17档位置，直阻不平衡系数整体偏大，且单、双分接位置的直阻都偏大。问题反映在极性开关发生转换后，由此排除变压器绕组、主变压器套管及公用引线焊接、断股及切换开关接触不良等方面问题。

表1 测试数据对比 mΩ

2004-11-14交接试验数据试验异常数据处理后试验数据变压器上层油温20℃变压器上层油温22℃变压器上层油温32℃分接位置AOBOCOΔR%分接位置AOBOCOΔR%分接位置AOBOCOΔR%8430.2433.9435.31.188448.5454.1453.91.248468.8473.7475.01.319421.5424.9425.40.929439.9443.8443.70.889459.7464.5464.61.0610432.1434.4435.20.7110448.8470454.84.6310469.0474.8475.41.2911437.5441.5442.21.0711456.3474.2462.13.8611476.3481.1482.61.3112445.6448.7449.30.8312463.8480.4469.73.5212484.5489.6490.71.2713451.2456456.51.1713471.2488.2477.13.5513492.2498.0498.41.2514458.7463.64641.1514478.4496.6484.83.7414500.3505.3506.41.2115466470.3471.11.0915486.4503.1492.23.3815507.8513.9514.11.2316472.8477.9478.21.1316493.9510.35003.2716515.9521.6521.91.1517480.3484.9485.61.1017501.5518.4507.63.3217523.4528.5529.51.16

由直阻偏差值分析，怀疑极性开关触头系统特别是负极性触头接触点压力不够和接点表面镀层材料氧化或有重度油膜，即极性开关动、静触头有氧化层等问题导致极性转换后的直流电阻不平衡率超标。因为当变压器在运行一段时间后，变压器有载调压在小分接范围内频繁调整，而极性开关较少变换至“-”极性位置，由于极性开关长期浸泡在变压器油中，会导致静触头部分形成一层外来层，外来层的产生是由于变压器油内金属触头在运行油温较高时的催化、氧化效应，从而影响切换后的接触情况。出现这种情况一般电动操作分接开关数十次以上，人为破坏清除静触头表面上的外来层，从而达到直阻正常。于是多次电动切换分接开关，在异常位置(极性开关切换的档位)反复调节、多次复测，测试直阻数据并未发生明显变化，且三相互差呈现出无规律性和随意性，可以排除油膜、氧化膜造成直阻偏大的可能。

根据变压器分接开关结构并结合缺陷数据进行分析，说明V相极性开关转换极性后存在接触不良，极性开关静触头处的弹簧乏力或者是动、静触头处的连接螺丝存在烧蚀、松动的情况，导致接触不良、直阻偏大。缺陷位置可能在有载分接开关的极性转换开关处，V相极性转换开关与“-”极性触头接触不良或此处连线松动。

2.3 内部检查处理

为进一步查找缺陷，将变压器本体中的油放尽，检修人员从人孔进入变压器内部对有载分接开关进行检查，细心检查各个连接处接线螺栓有无松动、变形或烧损，发现V相极性开关“-”连线连接螺栓松动，致使该点接触不良，如图1所示，现场进行了紧固处理，同时对其它各引线接头进行了检查。处理后，检查极性开关动触头弹簧压力三相均正常，各相选择分接开关引线连接可靠，测试变压器高压侧所有档位直流电阻全部合格，至此，缺陷得到有效处理。综上所述：导致V相直流电阻偏差超标的主要原因为极性开关连接螺丝松动而造成，故障的分析处理过程也证明了我们的分析、处理方法正确得当。

图1 有载分接开关极性开关故障位置

此类缺陷若发现不及时，有载分接开关触头将长期接触不良，易导致该部位发热异常、触头严重炭化，在运行中若不及时处理，温升会持续增加，同时也会加速绝缘油劣化和分解，油分解后的气体不断析出，在高温的作用下最终会使缺陷发展为分接开关爆炸事故，从而造成主变压器停电事故，影响整个系统的安全运行。

3 缺陷原因分析

从故障检查处理情况看，缺陷位置在有载分接开关的极性转换开关处，有载调压开关V相极性转换开关与“-”极性触头接触不良，接触不良的直接原因是V相极性开关“-”连线连接螺栓松动，造成V相极性开关转换至“-”极性位置，即10档及以上位置时直流电阻偏大。而根本原因是结构设计有不合理之处，变压器有载调压开关的紧固螺栓出厂时，螺母紧固不牢，也没有采取有效的防松动措施。变压器在长期的运行中由于电磁作用产生震动，这种震动力长期作用在各个紧固螺栓上，如果螺栓紧固不实或没有采取防松动措施就容易造成紧固螺栓慢慢松动，从而造成主变压器直流电阻增大。

4 防范措施及建议

通过以上分析，建议应从以下几个方面采取有效措施。

a.在制造工艺方面，制造厂家应进一步优化设计，提高制造质量，结构设计上采取有效措施保证触头接触良好，有载调压开关部件的各部分紧固结点必须采取防止松动的措施。

b.工作人员应提高设备运行维护、检修管理水平，结合状态检修工作开展设备评估，每次的试验数据要同初始值及历年数据进行认真比较，要对每一次测出的微小数据变化和疑点进行深入分析，查明原因，及时消除隐患。

c.重视设备的选型和制造质量把关工作，建议加强主变压器生产过程的监造工作。变压器安装及大修吊检时，应对所有的紧固螺栓逐个进行紧固处理及防松动检查。

5 结束语

通过对主变压器直流电阻现场试验、分析定位，发现直流电阻超标的直接原因是V相极性开关“-”连线连接螺栓松动，造成直阻增大，并对原因进行了分析，强调必须从多方面采取有效、可靠措施加以防范、改进，才能防止缺陷再次发生，确保变压器安全稳定运行。

[1] Q/GDW 1168-2013国家电网公司输变电设备状态检修试验规程[S].

本文责任编辑：罗晓晓

Causes Analysis on 110 kV Transformer DC Resistance Test Data Anomalies

Wang Haibin1，Xie Da2

(1.State Grid Hebei Electric Power Company Cangzhou Power Supply Branch，Cangzhou 061000，China；2.State Grid Hebei Power Company Company，Shijiazhuang 050021，China)

In this paper,for a 110 kV transformer load tap-tap linear resistance exceedances caused by defects in a detailed analysis to diagnose correctly judged the cause of the defect and the defect site,through on-site inspection confirmed the correctness of the analysis,and the defects are processed to eliminate hidden dangers,thus ensuring the safe operation of the transformer,and proposed a corresponding preventive improvement measures.

transformer;on-load tap changer;polarity switch;DC resistance;poor contact

2016-05-09

王海滨(1975-)，男，高级工程师,主要从事电力设备的技术监督工作。

TM407

B

1001-9898(2016)06-0060-03