白云变＃2主变绕组变形的发现与分析研究.pdf

白云变挣2主变绕组变形的发现与分析 生技部陈伟 (南京供电公司江苏南京210008) 1前言 近年来。由于外部短路而引发变压器损坏的事故时有发生，国家电力公司安全运行与发输电部1997 年的统计表明，全国110kV及以上电压等级电力变压器因外部短路造成损坏的事故达到变压器事故总数的 50％。 2000年以来，电力部门对变压器制造厂提高变压器的抗短路能力提出了严格的要求，但仍有不少 抗短路能力达不到要求的变压器在系统内运行，如何准确检测变压器短路后的绕组变形程度?如何正确评 估存在着绕组变形的变压器继续运行的安全性?是我们今后工作中迫切要解决的问题。 2事情经过 年6月7El，#2变进行预防性试验时，发现绕组的电容量和前次试验数据相比变化较大，见表1： 表1 白云#2变绕组电容量(pFl的变化情况 2005年10月 1995年12月2003年5月2005年6月 △C 测试部位＼ 26日 21日 7日 10日 淤!? 高压～中、低压及地 10506 9420．9 8947 8960 —4．89 ‘Il压～赭、低压及地 16065 16068 17746 17749 10．46 低压～高、中压及地 16320 1640 18554 18579 13．26 由表1可见，中、低压绕组对其他绕组及地的电容量增大10％以上，高压绕组对其他绕组及地的 电容量减小约5％。 3初步判断 由于电气设备预防性试验规程对变压器绕组的电容量的变化允许范围没有作出具体规定，但试验人 员还是注意到了这种异常的变化，将其上报要求做进一步分析。 我们对电容量的变化进行认真分析：因为进行介质损试验时，各绕组均是首尾短接的，被试绕组 可以看作是电容的一个电极，绕组接地部分为电容的另一个极。被试绕组的电容量反映的是它对其他绕组、 铁心、外壳的等值电容量。由于内外绕组电容量的变化趋势相反，不可能是由电桥带来的测量误差，极有 可能是绕组的相对位置发生了变化。 4变压器短路时的辐向受力情况 我们知道，处于磁场中的载流导体要承受机械力的作用，因此当变压器绕组通过电流时，由于电 流与漏磁场的作用，在绕组内将要产生电磁机械力，其力的方向是由磁通方向、电流方向来确定的，一般 认为：两个绕组的电流方向相反，则产生的电磁力相互排斥，电流方向相同，则产生的电磁力相互吸引。 所以，对双绕组变压器，就内侧绕组和外侧绕组之间的短路力而言，由于其电流方向相反，所以，两个绕 78 组的之间的辐向力的作用方向相反。即内绕组受到向内的压力，外绕组受到向外的张力。三绕组变压 器同样可以按此原理进行分析。 在变压器正常运行时，负荷电流产生的电动力较小，对变压器威胁不大，但变压器绕组遭受出口 短路时，大于额定电流几倍或几十倍的短路电流使变压器绕组受到巨大的短路电磁力的作用，绕组可能承 受不了，而产生变形。由于各绕组的受力方向不同，变形的结果使内线圈更靠近铁心，外线圈与内线圈距 离加大。内绕组更靠近铁心使之对铁心的电容量的增大，与外绕组的距离加大，使电容量减少，由于内绕 组的电容量主要取决于他对铁心的电容量，所以带来了总体电容量增大的结果。同理，外线圈的电容量有 所减少。因为外线圈与内线圈距离加大。内绕组更靠近铁心，与外绕组的距离加大，使电容量减少。白云 #2变绕组电容量变化正是符合这样的变化规律。 5综合判断 根据对变压器短路情况下受力情况，以及白云#2变绕组电容量变化规律分析，极有可能是变压器 遭受短路后，绕组发生了变形。我公司对大部分变压器留有单相低电压短路阻抗的原始数据，为检验以上 分析，对白云桴2变进行低电压短路阻抗测试，并与原始数据进行对比