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浅谈变压器绕组变形测试


浅谈变压器绕组变形测试 [摘要]变压器绕组变形是威胁电网安全运行的一大隐患。本文介绍测试变压 器绕组变形原因及危害, 测试原理,总结了频率响应分析法现场应用中的注意事 项,并提供频率响应法测试绕组变形的应用实例。 [关键词]变压器 绕组变形频率响应分析法 应用 电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击。 在短路电流产生的强大电动力作用下,可能导致变压器绕组发

生局部扭曲、鼓包 或移位等永久变形现象, 严重时将直接造成突发性损坏事故。绕组发生局部变形 以后,即使没有立即损坏,也有可能留下严重的故障隐患。如果一台已经发生绕 组变形的变压器继续运行下去, 就有可能遇到过电压或短路冲击而发生故障,有 的甚至在运行中自行烧毁因此, 开展变压器绕组变形测试对变压器的安全运行有 着重要的意义,也是我们开展变压器状态检修的必备条件。 广东电网公司江门供电局内通过绕组变形测试就发现运行中的 110kV 变压 器及 220kV 变压器存在绕组变形,并及时对这些变压器进行了维修和加固改造, 消除了事故隐患,取得了显著的效益。 变压器绕组变形的原因及危害 变压器在运行中不可避免地要遭受各种短路故障电流的冲击, 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。轴向力主要由于绕组端部的漏 磁通和轴向不平衡安匝的磁通引起, 径向力主要由于内外线圈之间的轴向漏磁通 引起。对双线圈变压器,径向力拉伸外部线圈,压紧内部线圈。内线圈如果受到 某种偶然的扰动, 作用在线环上的压力产生极小的偏移,则将导致线圈导线局部 弯曲,这必然又会进一步增大弯矩,呈现“雪崩式”发展,线圈由圆形变成不规则 的梅花状或者鼓包状, 完全丧失径向机械强度。当绕组内部机械结构存在薄弱环 节,必然会产生绕组变形现象。包括轴向、径向尺寸变化,器身位移,匝间短路 及绕组扭曲、 鼓包等。变压器绕组许多绝缘故障均是由于绝缘的最初机械损伤造 成的。变压器在遭受短路故障电流冲击,绕组发生局部变形后,即使没有立即损 坏,也有可能留下严重的故障隐患,例如: 1.绝缘距离发生改变,固体绝缘收到损伤,导致局部放电发生,当遇到雷电 过电压作用时有可能发生匝间、砸间击穿,导致突发性绝缘事故,甚至在正常运 行电压下,因局部放电的长期作用而发生绝缘击穿事故。 2. 绕组变形后,绝缘状况没有损坏,绕组机械性能下降,当再次遭受短路 事故时,将承受不住巨大的电动力作用而发生损坏。这种情况也比较常见,因为 许多的变压器并不会只遭受一次短路就损坏, 而运行中的变压器可能已经遭受多 次短路冲击,机械强度已下降,甚至有轻微变形,但由于常规试验无法检出其内 部的变形故障,在大修吊检之前是无法判断其状态的,是严重的事故隐患。常规 电气试验及油试反映不出问题, 只能通过绕组变形测试的手段才能得出正确的结 论。 3. 变压器立即损坏。广东电网公司江门供电局就有一台 110kV 变压器在遭 受近区短路,重合成功后,二十多秒后瓦斯动作,事后检查绕组变形,返厂重绕 线圈。 因此, 积极开展变压器绕组变形测试工作, 及时发现和处理有问题的变压器, 有针对性地进行吊检,即可节省大量的人力,物力,对防止变压器事故的发生也 有极其重要的作用。 中国南方电网有限责任公司企业标准电力设备预防性试验规程 Q/CSG114002-2011 明确规定:110kV 及以上变压器更换绕组后、主变运行 6 年 或觉得必要时,要进行绕组变形测试。 2、变压器绕组变形测试原理及方法 变压器绕组发生局部的机械变形后,其内部的电感、电容等分布参数必然发 生变化,

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