110kV變壓器更換后相位異常的分析與處理

吳沁園

（湖南化工職業技術學院，湖南 株洲 412004）

0 引言

某公司有2臺110kV三圈變壓器，其規格型號為SFS7—50000／110，運行中可以并列和解列運行。由于其中1臺變壓器（1＃主變）的運行時間長而導致絕緣老化嚴重等原因，該公司對其進行了更換。更換后的變壓器主要技術參數與之前的變壓器一致。但在變壓器更換后投運前的核相試驗中發現，2臺變壓器的10kV側相位異常。

1 新上變壓器的技術參數（見表1）

表1 新上變壓器的技術參數

2 施工過程以及相位異常情況

2.1 改造方案

該公司在負荷大幅度降低后，全部負荷由2＃主變供帶的情況下由施工安裝單位進行1＃主變的更換。改造的主要內容和施工順序如下：

1）原1＃主變停電，拆除母線、附件、二次線。

2）舊變壓器移出、新變壓器就位。

3）裝變壓器附件，110kV套管換油、試驗，部分注油。

4）配母線、接二次線，裝110kV套管，接地體連接，注油完畢。

5）新主變冷控箱安裝.冷控系統調試。

6）變壓器本體試驗，二次系統調試和整組試驗，母線及母線支架刷漆，變壓器本體補漆。

7）受電試運行以及核相試驗。

2.2 施工情況

原變壓器的生產廠家為國內知名廠家，新上變壓器的制造廠家也為國內知名廠家。施工單位嚴格按照規程規范以及行業標準進行施工，且在施工的時間進度上與計劃進度一致，一切在按計劃進度進行。所有試驗報告和現場驗收合格，1＃主變的更換工作已到主變受電試運行階段。

2.3 10kV側相位異常情況

新1＃主變由2＃主變同一進線電源受電后，變壓器運行正常，但在最后的與2＃主變的核相試驗中，試驗數據顯示，10kV側的相位異常。更換試驗設備和更改試驗方法重新試驗后，試驗結果均一樣。具體數據如下：

表2 主變10kV側相序核對結果（二次側）單位：V

3 相位異常的原因分析和查找

經過分析，做出2臺主變10kV側的相位向量圖如圖1。

圖1 2臺主變10kV側的相位圖

從相量圖可以看出，1＃變壓器的a、b、c三相相對于正常運行的2＃主變而言，偏移并旋轉了一個小角度，且其中性點發生漂移。現象非常奇特。

是何種原因造成這種現象？首先從主變系統的運行方式來分析。圖2為主變系統的主接線圖。

由于兩臺主變的電源是同一電源，從圖2的接線圖中分析，可能存在問題的設備有主變、限流電抗器等。而由于更換1＃主變前，系統是正常運行的，考慮重點是新上的1＃主變。

查試驗數據，新上的1＃主變在更換時所做的變壓器的交接試驗均符合設備參數以及交接試驗規范。慎重起見，對該變壓器的接線組別、變比、直流電阻等重新予以試驗，試驗結果與之前一樣。

由于1＃主變在核相試驗時為空載運行，結合2臺主變的相位圖（圖2），1＃主變相位發生偏移旋轉、中性點漂移且三相對地電壓極不平衡，考慮可能是由于變壓器系統的三相阻抗值（特別是電容值）存在不平衡。造成不平衡的設備可能是主變、電抗器以及10kV出線側的氧化性避雷器。

由于現場無法測定主變系統的三相阻抗值，決定根據系統的電容估計量，外加三相等值大容量電容進行試驗，以平衡三相電容值。一經試驗，1＃主變的10kV出線側c相的避雷器出現問題，耐受不了經外加電容器提升到正常值的電壓。

圖2 主變系統接線圖

4 處理和結論

把1＃主變10kV出線側的三個氧化性避雷器予以更換后，重新送電進行核相試驗，試驗結果正常。1＃主變順利投入帶負荷運行。

在中性點非直接接地系統中，變壓器空載時，由于10kV避雷器這樣的小設備的阻抗值不平衡也會造成三相電壓的不平衡和中性點偏移。

［1］ 陳衍.電力系統穩態分析［M］.北京.中國電力出版社，2007

［2］ 機械工程手冊電氣工程手冊編輯委員會.電機工程手冊：輸變電、配電設備卷—2版［M］.北京.機械工業出版社，1997

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