一起因分接开关接触不良导致的绕组直阻异常分析及处理

张金良，侯全兵，赵永亮，赵万里，董 智

（山东电力设备有限公司，山东 济南 250022）

0 引言

变压器绕组直流电阻测量是变压器的例行试验，其目的是检查绕组导线连接情况，引线与套管、引线与分接开关、引线与引线的连接是否良好，各相绕组的直流电阻是否平衡等［1］。

以一起220 kV 变压器分接开关连接不良，造成局部过热，引起绝缘油分解而产生特征气体的故障为例，通过原理分析并结合诊断性试验，确定导致直阻异常的大致部位，缩小了检查的范围，为问题的处置提供有力的帮助。

1 故障介绍

1.1 故障概况

某220 kV 变电站主变压器型号为SFSZ10-180000／220，高压侧额定电压为230 kV，中压侧额定电压为121 kV，低压侧额定电压为38.5 kV。该变压器运行中油色谱在线监测发异常信号，随后取变压器本体油样进行色谱分析，其中氢气、乙炔、总烃含量超出标准中的注意值，绝缘油色谱分析数据见表1。同时，变压器退出运行。

表1 绝缘油色谱分析数据 μL／L

1.2 电气试验情况

变压器退出运行后，先后对电压比测量、直流电阻测量、绝缘电阻测量、介质损耗因数测量、绕组对地和绕组间的电容进行了测量。除高压侧8 分接和16 分接直流电阻不平衡率超出标准外［2］，其他试验结果均正常。高压侧直流电阻测量结果见表2。

表2 32 ℃下高压侧直流电阻

2 故障分析

2.1 变压器绝缘油色谱分析

对比油中各特征气体的含量，其中氢气、甲烷、乙烯的含量较高，乙烯含量超过乙烷含量，具有高温过热故障类型的特征。依据GB／T 7252—2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，采用三比值法分析［3］，三比值编码为002，故障类型为高温过热，故障实例有：分接开关接触不良；引线连接不良；导线接头焊接不良，股间短路引起过热；铁芯多点接地，硅钢片间局部短路等。

2.2 电气试验分析

变压器退出运行后电气试验，高压侧8 分接和16 分接直流电阻三相不平衡率超出标准。三相线圈直流电阻基本相当，变压器有载分接开关和高压侧中性点布置在C 相侧，即C 相引线相对较短，直流电阻理论值应当最小。直流电阻测试结果为高压侧8 分接和16 分接的C 相直流电阻值明显高出A、B相直流电阻值。变压器油在线监测发现异常时，变压器运行在8 分接。同时，油色谱数据表征变压器存在高温过热现象。综合分析，变压器故障为分接引线连接异常导致油中过热。

2.3 故障位置判断

8 分接时的电气原理如图1 所示，16 分接时的电气原理如图2 所示，图1、图2 中仅体现工作电流流过的分接选择器所处位置，省略切换开关。对比图1 和图2 可看出，8 分接和16 分接时，有电流流经的分接选择器触头均位于分接选择器触头8 处，不同的是极性选择器分别接通触头“+”和触头“-”。

8 分接和16 分接同时出现直流电阻异常的现象，应关注8 分接和16 分接电流流经的公共路径。即主绕组、主绕组至开关极性选择器、分接绕组抽头8 至开关分接选择器触头8、分接选择器8 经切换开关至变压器中性点。又因为除8 分接和16 分接以外的直流电阻正常，可确定主绕组、主绕组至开关极性选择器、分接选择器经切换开关至变压器中性点的连接正常。因此可判断接触不良的位置应位于分接绕组抽头8 至分接选择器触头8 这一段的连接中。

图1 8 分接电气原理

图2 16 分接电气原理

这一段的连接有分接绕组抽头8 与分接线8 的压接、分接线8 与引线接线端子8 的压接、引线接线端子8 与分接选择器静触头8 的紧固、分接选择器静触头8 与分接选择器动触头的接触4 个位置［4］。

3 检查和处理情况

3.1 检查情况

根据以上分析，变压器油色谱异常为分接绕组抽头8 至分接选择器触头8 间的接触不良造成的局部过热导致，因此对上述的4 处进行重点检查。

变压器放油后内检，发现有载分接选择器C 相的静触头8 外观异常，静触头有过热痕迹。用于紧固引线接线端子8 与分接选择器静触头8 的螺栓松动［5］分接选择器C 相静触头8 图片见图3。检查时发现的位置和现象与油色谱分析、电气试验分析的结果一致。

图3 分接选择器C 相静触头8

3.2 处理情况

检查发现端子连接处过热变色外，无其他可见的损伤，因此对端子外观进行打磨处理后重新紧固，复测直流电阻合格。变压器滤油处理后恢复送电，跟踪油色谱数据，未见异常。

4 结语

变压器分接开关作为变压器上重要的组件之一，对变压器的稳定、可靠运行起着至关重要的作用。当变压器出现故障并涉及分接开关时，基于分接开关的工作原理，结合变压器的结构进行综合分析，可快速准确地锁定变压器故障点的范围，为故障的排查和消除提供有力的帮助。