变压器绕组变形试验的影响因素分析

2022-02-06赵体斌邹德旭颜冰

云南电力技术 2022年6期

赵体斌，邹德旭，颜冰

（云南电网有限责任公司西双版纳供电局，云南西双版纳 666100）

0 前言

电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,其正常运行对电力系统的安全生产和可靠性意义重大。据统计,约25% 的变压器故障由绕组变形引起[1]。电力变压器在运行过程中不可避免地要受到各种故障短路电流的冲击,一旦短路故障发生在变压器出口附近,变压器绕组将承受巨大的、不均匀的轴向和径向电动应力作用,如变压器不能承受短路所形成的电动力,那么将使绕组发生变形绝缘逐渐损坏最终导致严重事故,因此准确判断变压器是否变形是避免发生事故的一种有效的手段[2]。

在变压器绕组变形检测方法中,频响分析法因其检测灵敏度高、设备轻便、适合于现场测试而得到大量推广应用。但频响分析法在现场测试中会受到很多因素的影响,若使用方法不当,将造成测试结果失真[3]。本文根据现场测试中大量的经验数据，分析了分接开关档位及接地位置不同对频响分析法在实测中的影响。

1 分接开关档位对绕组变形的影响

对某一台500 kV 主变，对其1 档，2 档，3 档分别进行了绕组变形测试，图1中，为两次测试数据为同一档位（不同接地位置）时的测试结果，从测试的结果可以看出，两次测量的结果在中低频段趋势一致，绕组的测试结果正常；图2中，为该台主变1 档对3 档的测试数据，从测试的结果看低频段数据差异较大，在整个低频段（1～100 kHz），波形峰谷值都存在一定的差异，其低频段的相关性仅为1.22，尤其对于10 kHz 以下的频段，其谐振的峰谷位置已经发生了明显的变化，差异十分明显，所以若以此两档数据进行纵向比较，将会导致误判[4]。

图1 同一档位两次测试结果

图2 1档、3档测试结果

DL/T 911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》指出，在低频段（1～100 kHz）的峰谷值发生明显变化，通常表明绕组的电感改变，因为在低频段，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，如果绕组的电感发生变化，会导致其频响特性曲线的发生明显移动[5]。档位不同，主要是高压绕组的匝数发生了变化，直接影响绕组的电感量，这是分接档位不同导致频响测试结果不同的原因[6]。

2 接地位置对绕组变形的影响

图3、4、5 为某台220 kV 主变在绕组变形时，高压绕组的频响曲线。图3为采用不同的接地点时，A 相的频响数据，可以看出在450 kHz以上频段，频响曲线发生了显著的变化，在450 kHz 时，频响曲线的一个峰值出现了明显的位移；图4为三相采用相同的接地方式时测得的频响曲线，测试结果三相趋势较为一致，绕组不存在变形的情况；图5中为A 相接地点与其他两相不同时的测试结果，从测试的结果看，在450 kHz 以上频段，A 相的频响曲线趋势已经发生明显的变化，按相关系数的结果判断，得到的结论为高压绕组出现了轻度变形的情况。

图3 同一相不同接地点测试对比

图4 三相相同接地点测试对比

图5 三相不同接地点测试数据对比

DL/T 911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》指出，频响特性曲线中频段（100-600 kHz）时波峰或波谷发生明显变化，通常预示着绕组扭曲和鼓包等局部变形；频响特性曲线高频段（＞600 kHz）的波峰或波谷发生明显变化，通常预示着绕组对地电容改变，可能存在线圈的整体移位或引线位移。所以如果按不同接地点的测试结果将导致误判[7]。