變壓器繞組直流電阻的故障分析

崔文彥

哈爾濱電業局檢修試驗工程公司

變壓器繞組直流電阻的故障分析

崔文彥

哈爾濱電業局檢修試驗工程公司

通過對變壓器直流電阻數據的分析，能夠及時發現變壓器繞組引線缺陷，從而避免各類事故的發生。以哈局春檢試驗中，南崗變電所變壓器直流電阻的異常數據為例，進行了分析和判斷，及時將缺陷——二次繞組引出線連接導桿接觸不良進行了處理，避免了潛在事故發生。

變壓器；直流電阻；繞組

前言

測量變壓器繞組的直流電阻是一個很重要的項目。在《規程》中其次序排在變壓器試驗項目中的第二位。是變壓器在交接、大修和改變分接開關后必不可少的試驗項目。本文以08年我局春檢試驗中，南崗變1#變壓器直流電阻的異常數據為例，進行了分析和判斷。及時將缺陷二次繞組引出線松動缺陷進行了處理，從而避免了重大事故的發生。下面介紹了具體分析判斷的方法和經過。

1、故障案例

2008年9.23日，66kV南崗變電站1#主變二次側直流電阻異常。排除人為因素及外界干擾后利用多臺儀器測試二次直流電阻仍超標（不平衡度達1.71%），經綜合分析確認該變壓器二次側存在故障，并成功消缺。試驗數據如下：

（表1）2008年1#主變銘牌數據

（表2）2008年1#主變10kV側直流電阻測量數據（Ω）

（表3）2002～2005年1#主變10kV側直流電阻測量數據（Ω）

2、故障分析與處理

2.1 故障部位初步判斷

該變壓器10kV側繞組為角型連接，由于a相繞組的尾端焊接在C相引線上，因而由線電阻換算的線電阻Ra應為a相引線處至c相引線處的R值；Rb是a相引線處至b相引線處的R值；Rc是c相引線處至b相引線處的R值。（見圖一）

注：R’為折算后的相電阻；R為真實的相電阻；f為由于繞組導線焊接等原因引起的附加電阻（見虛框部分）。詳見圖一。

從上面算式可見如故障點在f點以下時即繞組內部時會引起Rx的變化，進而導致Rx’變化，但其他兩相不變化。例如故障點在a繞組會導致Ra的變化從算式①可見Ra’會隨著Ra的變化而變化，而Rb’、Rc’不會變化。

而當故障點在F點及以上時會引起附加電阻fx的變化，進而導致和fx相關的兩相直流電阻變化。例如，a相f點以上接觸不良，會導致fa變大，從算式①可見和fa兩相相關的Ra’、Rb’都會增加。

而此次故障變壓器二次繞組直流電阻表征為a、b兩相直流電阻偏大，c相偏低。從上面敘述可知會引起這種的部位存在四種可能，即：

1.Rc內部短路故障引起Rc變小進而導致Rc’變小。

2.Ra、Rb內部斷股引起Ra’、Rb’變大進而導致Ra’、Rb變大。

3.fa處存在接觸不良導致和其相關的兩相Ra’、Rb’增大。

4.第一種和第二種同時發生。

2.2 故障類型排除

在發現變壓器10kV側直流電阻異常后我們查閱了歷年該變壓器的色譜分析未見異常，該變壓器變比也未見變化，說明該變壓器繞組短路及斷股情況的可能性比較小，即1、2、4種可能性較小。同時從歷年試驗數據中可以看出該變壓器10kV側不平衡度從2002年至2008年逐年增加且a、c兩相增長變化較為一致，若是由于兩相繞組斷股引起的直流電阻增加則a、c兩相增長很難保持一致。而第三種情況則符合這種變化規律，即當fa變化導致Ra’、Rb’增大，且幅度相似接近⊿fa（見算式①）。

通過綜合分析，排除第1、2、4種故障位置，我們認為第三種故障類型是符合試驗規律將故障點確定在a相繞組公共連接部分（圖一虛框部分）。

同時經過分析我們認為10kVa相繞組引出線與導電桿的連接部分接觸不良導致直流電阻增大的可能性較大，因為該處為螺栓連接可能松動，在常年變壓器運行震動的影響下這種情況可能會加劇，最終導致直流電阻超標。因此將故障檢修位置初步確定在該點。

2.3 檢修處理

現場將10kV側觀察窗打開發現a相繞組引出線與導電桿連接部分螺栓已明顯松動，經現場處理后測量直流電阻恢復正常。

3、結束語

通過直流電阻測試，準確的確診了低壓側繞組接觸不良故障，防止了故障的惡化，防止了一起潛在事故的發生。從而可見變壓器直流電阻測試在預防性試驗中是檢測變壓器一個重要的試驗項目，對保證變壓器的安全運行具有重要意義。

[1]陳化剛.電力預防性試驗

[2]電力預防性試驗規程（DL/T 596-1996）

[3]柳澤榮.變壓器有載分接開關

[4]陳家斌.電力設備故障檢測診斷方法及實例