关于整流变压器高压侧直流电阻不平衡故障的处理

本文详细的介绍了一起大型特种变压器绕组直流电阻不平衡故障的处理过程，并对故障原因作了细致的分析，同时针对分析过程中出现的矛盾提出了疑问，旨在通过本篇文章和使用同类型变压器的厂家相互探讨，相互提高。
[关键词]特种整流变压器 绕组直流电阻不平衡 油色谱分析 分段测量 
 

我厂110KV开关站有4台直降式ZHSFPTB—25500/110特种整流变压器,其接线方式为Zn，d11，d5，2002年5月，4#整流变压器进行检修时，发现绕组直流电阻不平衡的故障，经过多方面的试验和查找，终于成功的查出故障原因并顺利处理。通过这次故障的处理，我们对特大型特种变压器的故障处理能力有了一定的提高，现将处理过程写出，旨在与使用同类型变压器的厂家相互探讨，相互提高，本文存在的不足之处恳请大家批评指正。

1 故障的发现

2002年5月份，在对4#整流变压器做高压侧直流电阻测量时，发现三相直流电阻值严重不平衡，测量结果如表1：

测量时间：2002年5月31日

无载开关档位：I档测量仪器：HYZC直流电阻速测仪油温：40ºC

表14#整流变压器高压侧直流电阻测量结果

根据《电气设备预防性试验标准》有关变压器的规定：1600KVA以上的变压器，各相绕组电阻相间不平衡率不应大于2%，该变压器不能继续投入运行。将该结果与2000年11月份预防性试验时测量结果相比，不平衡率明显增大，B相直流电阻值显著增加。当时的试验结果如表2：

测量时间：2000年11月6日

无载开关档位：I档测量仪器：HYZC直流电阻速测仪油温：34ºC

表24#整流变压器高压侧直流电阻测量结果

2 故障的判断及处理

常见的引起直流电阻不平衡的主要原因有以下几种：分接开关接触不良；套管下部桩头连接松动；引线脱焊；绕组脱焊；层、匝间短路。

经过多次转换无载分接开关再进行测量，以及打开B相套管将军帽直接在B相穿缆引线鼻子处测量，测量结果均未发生变化。对有载调压开关吊芯检查，也未发现异常。因变压器并无瓦斯信号，我们对变压器油取样做了气相色谱分析试验，结果如表3：

测量时间：2002年6月5日（单位：μL/L）

表34#整流变压器油色谱分析试验

总烃、乙炔、氢气三项主要指标未见任何异常。

为了弄清不平衡系数超标的原因，决定将变压器油放掉，进入器身检查。进入器身后，对变压器分接开关、绕组引线、绕组焊接点进行检查，没有发现问题。然后对绕组进行分段测量，以确定故障点。测量结果如表4：

测量时间：2002年6月10日—7日测量仪器：HYZC直流电阻速测仪

表44#整流变压器内部绕组直流电阻测量

由表4的结果判断，调变B相基本绕组发生故障，决定对变压器进行吊芯，在基本绕组吊出后，检查发现B相线圈zui下端铜线已严重烧损，受损处有明显的铜熔化痕迹，基本绕组与公共绕组之间两层0.6mm的绝缘纸板内层烧穿一周，另一层有明显烧糊的痕迹。更换上新的基本线圈后再测量三相直流电阻，分别为0.992Ω、0.978Ω、0.986Ω，符合要求。

3 故障原因的分析

由色谱分析的结果（表3）看，其中CO、CO₂的指标偏高，说明变压器存在固体绝缘材料分解现象。CO、CO₂是油纸绝缘系统中固体材料分解的特征气体，反映了变压器中固体绝缘材料的老化情况。大型变压器发生低温过热性故障时，因温度不高，所以油分解不剧烈，因此烃类气体含量不高，而CO、CO₂含量变化较大，但此故障不会导致线圈烧损。

当变压器受到雷击或带负荷分断开关时会引起线圈受损。4#整流变压器自投运以来避雷器动作计数器未动作，经多次试验证实该计数器正常；在操作中我们严格遵守操作规程，仅有几次紧急停电。

4#整流变压器自98年12月15日投运以来，一直在额定容量的50%--75%之间运行，且上层油温不高于70℃，但从被烧线圈的铜熔化痕迹及两层绝缘纸板的烧损程度来看，可以断定该处产生过高温。在查找4#整流变压器历史资料的过程中，我们在其制作、安装的总结材料上未发现问题，但在《整流变压器制造监理总结》中发现，对导线质量的评论特别强调仅为“合格”。这说明该故障与导线质量有直接关系。

4 有待解决（存在）的问题

既然变压器线圈严重烧损，那么变压器油中应该有油分解的产物，但为何变压器既无瓦斯信号同时在色谱分析的烃类指标上也没有反映？如果单纯从设计、结构、制造工艺上究其原因，过于片面；又或者说，这一特殊性的强油风冷变压器还存在其他未知原因？

这次故障的发现极其偶然，今后应采用什么方法才能有效的监视在线运行的变压器？这种现象到底是个别现象还是普遍现象？以上这些问题还有待进一步探讨。