糯扎渡3#主变试验分析

摘要：本文介绍了糯扎渡电站主变压器安装试验中碰到的问题，通过分析及反复试验，查出了原因，确认变压器合格，保证了设备安全投入运行，

关键词：变压器；介损；直流泄漏；试验

1.简述

糯扎渡水电站共9台650MW水轮发电机组，采用一机一变接线。变压器由三台单相电力变压器组成，接线形式Yn/d-11，高压侧与SF6管母线相连，中性点通过穿墙套管连接后直接接地；低压侧与封闭母线连接成三角形。单项变压器形式是单相强迫导向油循环水冷铜线圈双绕组无励磁调压升压变压器，额定容量241MVA，额定高压侧电压 ，低压侧18KV。

2.变压器试验

3#变在芯检完成，所有附件安装完成后进行真空注油，且热油循环72小时，静止冷却到常温后，进行变压器常规试验。试验时现场环境温度22?C，湿度70%，分别对单相主变A相、B相、C相进行常规试验，其中试验结果：

2.1绝缘电阻

用5000V兆欧表分别进行高压对低、地；低压对高、地进行绝缘试验，均在10GΩ以上，吸收比和极化指数均合格。A、B、C三相相互比较无明显差别，绝缘电阻合格；

2.2直流电阻

用变压器快速电阻测试仪测量，A、B、C高压各档位测量数据及低压测量数据对应比较小于2%，试验结果正确；

2.3变比试验

A、B、C三相各挡位变比必差测量值，满足规范。

2.4介损试验

采用异频全自动介质损耗测试。高压对低压及地，低压对高压及地试验数据一致，3台单相变介损及电容没有明显差别。但在进行高、低压对地试验时，发现电容差别较大，试验结果见下表2.1：

2.5直流泄漏

用直流高压发生器，外加60kV直流，读取高压泄漏电流。比较三相试验数据，C相泄漏电流偏大，试验结果如下表：

3.存在问题

根据试验结果，A、B、C三相高低压绕组分别试验时绝缘、直流电阻、变比、介损数据无明显差别。存在问题：1、C相介损与其他两相数据差别不大，但是电容值差别较明显，高压对低压、地电容偏小14%，高低压对地电容偏小22%，低压对高压、地电容无明显变化；2、C相直流泄漏58μA，按国标要求试验温度在20?C时，参考值为30μA，试验数据高于国标规定值。初步判断变压器C相异常，经试验人员反复检查，确认试验设备没有问题，试验方法三相采用同样接线，也无明显错误迹象。在本次试验不合格且未查明原因下暂时终止试验。

4.原因分析

变压器由同一厂家生产，所有参数指标及制造工艺全部一样，每台单相变试验结果不应存在较大差别。对比已投入运行前七组变压器试验结果，没有出现此类现象。为此对试验及变压器安装可能导致试验不合格原因全面查找，确定是否有必要进行排油重新检查。

4.1影响因素

（1）变压器油。变压器油采用真空滤油，在连续3天滤油后进行油化验，化验结果合格，采用真空注油，对比检查油化验报告没有发现问题。

（2）投运设备干扰。C相变压器位置靠近4#变压器A相，试验时，4#变满负荷运行，可能产生干扰。但是试验设备采用异频全自动介质损耗测试仪，频率设定在50Hz，干扰可能性不大，且前几台变压器试验状态一样，没有出现类似现象，干扰可能被排除。

（3）试验设备问题。

（4）接地不良原因。3台变压器接地线连接一致，变压器外壳、试验设备均与厂房主接地线连接，试验用接地良好。

（5）铁芯接地不良。根据介损试验结果，高低压绕组连接后，电容偏小，铁芯接地不良导致电容测量误差可能性较大，若铁芯内部接地不良，势必排油检查。

（6）套管清扫不干净。套管清扫不干净，表面泄漏引起C相漏电流偏大可能性较大。

4.2确定下步试验

（1）对B、C两台变的铁芯及夹件分别进行2000V电容测试，比较2台变电容量，确认铁芯及夹件对地电容是否一致。

（2）对高压套管重新清扫擦拭，用屏蔽法测量泄漏，排除空氣中的泄漏电流。

5.查找原因

5.1高低压介损复查

5.1.1铁芯及夹件电容检查试验

主变铁芯及夹件接地通过绝缘子接线柱引出，用电缆引至变压器下端接地。断开接地端，用介损测量法，施加2000V电压分别对铁芯及夹件对地测量其电容值，试验数据如下：

上表数据可以看出，B相和C相铁芯及夹件内部无接地点，电容值相互比较无明显差别，内部引线与套管接触良好，初步判断C相铁芯及夹件内部没有问题。由此恢复铁芯及夹件外部接地，重复前次试验，将高低压连上，施加10KV电压再次进行试验，数据如下：

本次试验结果与A、B相数据一致，说明变压器介损测量时电容值正确，由此证明上次试验数据有问题原因是由于铁芯和夹件外部接地没有接好引起数据错误。为证实分析结果，将铁芯及夹件接地断开，施加2000V电压，再次进行试验，测量电容值9468.75pF，完全与前次试验数据吻合。

5.1.2结论

由于铁芯及夹件接地不良，导致电容量测量错误，比正常值小了约3 nF。

5.2直流泄漏复查

5.2.1高压对地（采用屏蔽法）

将套管清扫干净，将高压2个套管用接地线屏蔽后连接，由于施工脚手架在靠近中性点套管250mm左右距离靠瓷裙部位穿过，屏蔽线靠近瓷裙下部，从脚手架下端穿过，保证试验安全距离，低压及铁芯接地。在高压端施加60KV直流，套管屏蔽线与试验用屏蔽线连接，试验接线如图1，试验数据如下：

泄漏电流有所减少，但与其他比较仍较大。由此对试验环境进一步排查。观察其他2台单相变，发现没有脚手架管，是否是高压端通过250mm空气对脚手架管产生泄漏？将脚手架管撤除，再次进行试验，升至60KV时泄露电流降为20μA。与其他两相变压器试验数据一致。

5.1.2结论

由于脚手架管有250mm距离一般认为安全距离满足要求，直接击穿放电可能性没有，但导体施加60kV高压后，微电流通过空气对脚手架产生泄漏电流影响较明显，容易被疏忽。

6.总结

通过本次分析试验结果，总结经验如下：①试验数据完成后应相互比较分析，依据是出厂资料、相互比较、国家标准，数据明显差异时，必须查明原因，决不能有“差不多”的思想，在没有找到原因情况下盲目下结论投入运行，可能产生安全事故。②试验环境是保证试验数据正确的基础，试验时应全面检查，消除可能影响试验所有因素。③在遇到问题时应冷静，首先检查试验方法，采取多种方法验证，消除试验不当引起数据错误，然后才是检查安装原因和设备问题。

（择录： 电力变压器正常运行时，铁芯必须有一点可靠接地。若没有接地，则铁芯对地的悬浮电压，会造成铁芯对地断续性击穿放电，铁芯一点接地后消除了形成铁芯悬浮电位的可能。但当铁芯出现两点以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁芯多点接地发热故障。变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热，严重时，铁芯局部温升增加，轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。烧熔的局部铁芯形成铁芯片间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，以至必须更换铁芯硅钢片加以修复。所以变压器不允许多点接地只能有且只有一点接地。）

作者简介：李毅（1963.2-）男，工程师，主要从事水轮发电机设备安装及调试技术工作。