通過直流繞組電阻測試發(fā)現(xiàn)變壓器故障

通過直流電阻測量，可以檢查變壓器引線的焊接或連接質(zhì)量，繞組是否在匝間短路或開路，以及分接開關(guān)是否接觸良好。

　　案例1：一臺16000kVA、6.3kV變壓器，處理前低壓繞組三相不平衡率為2.82%，二次繞組三相分離，分別測量直流電阻，B為比A相和C相大7.8%，檢查發(fā)現(xiàn)B相繞組的引線焊接不良，三根扁銅線其中一根斷線，纏繞7-8層白布帶燒黑。再處理后直流電阻正常，三相不平衡率降至0.005%。

　　案例2：31500kV、10kV變壓器，出廠直流電阻不平衡率為3.6%，運(yùn)行前為2.5%，預(yù)試時(shí)為2.7%。突然短路后，測得不平衡率為3%。沖擊合閘5次后，實(shí)測直流電阻不平衡率為42.8%。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：

　　1）低壓1支A相線圈下部出口第2匝間短路，絕緣及隔片燒毀。

　　2）短路匝繞組的軸向和徑向位移約為20mm。

　　案例3：一臺120000kVA、220kV變壓器已運(yùn)行25年。1991年發(fā)現(xiàn)直流電阻異常，不平衡率達(dá)到4.2%。

　　測量低壓繞組出線端連接器的接觸電阻，發(fā)現(xiàn)B端和C端已從10uΩ增加到300uΩ。檢查發(fā)現(xiàn)低壓繞組B、C引出線兩個(gè)接頭上的螺母和螺釘被熔化。螺母和墊圈有燒痕和熔點(diǎn)。

　　案例4：對于2000kVA、63kV的變壓器，直流電阻測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在9號分接位置，直流電阻偏差為9.8%。檢查發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓開關(guān)彈簧壓力不足，螺絲沒有擰緊，開關(guān)機(jī)械開關(guān)不到位。極性開關(guān)與公共點(diǎn)K虛接點(diǎn)，接點(diǎn)有電弧燒痕，處理后直流電阻平衡。

　　案例5：一臺SFPSL-120000/220變壓器已投入運(yùn)行18年，以往所有測試結(jié)果包括直流電阻均正常。110kV側(cè)CT發(fā)生表面閃絡(luò)事故后，變壓器跳閘起火。分析直流電阻測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)各相電阻的不平衡率符合全規(guī)要求。在事故上半年的測試結(jié)果中，雖然中壓側(cè)三相直流電阻平衡，但在相同溫度下與往年不一樣。與平均測試值相比，每相增加約8.15%（高低壓均不超過2%），說明中壓側(cè)中性點(diǎn)套管存在接觸不良缺陷，但測試后不加分析，正常運(yùn)行無電流。通過，色譜圖無法反映，直到發(fā)生事故。

　　案例6：一臺120MVA、220kV變壓器在輕、重功率保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)、注油、油層析分析為電弧放電過程中突然跳閘，涉及固體絕緣特性。高壓繞組三相直流電阻不平衡，A比兩相B、C大12%左右。抬起變壓器外殼發(fā)現(xiàn)A相高壓I線圈短路在從上到下的第5段轉(zhuǎn)彎之間，它被炸毀了。為什么繞組匝間短路燒斷后繞組直流電阻只增加12%？這是由繞組結(jié)構(gòu)決定的。變壓器的繞組為高-低-高結(jié)構(gòu)，即最外層為高壓I線圈，中間是低壓線圈，最里面是高壓II線圈。高壓I和高壓II串聯(lián)形成高壓繞組。一起，然后與高壓II串聯(lián)。

　　A1O1或A2O2的匝數(shù)相等，約占AO1匝數(shù)的1/4。

　　假設(shè)各段電阻有如下關(guān)系：

　　RAO1=RAO2=4RA2O2=2RO1O=4RAA1/3

　　正常情況下：

　　R(HV)=RO1O+RAO1/2=RAO1

　　A1O1事故熔斷后

　　R (HV) = RO1O+RAA1/2+RA2O2

　　即事故發(fā)生后高壓繞組的電阻比正常情況下的電阻大12.5%左右。

　　同理可以看出，匝間發(fā)生高壓I短路，導(dǎo)線燒斷，高壓繞組電阻會(huì)增加27%左右。對于普通的高低結(jié)構(gòu)變壓器，匝間短路線在高壓大區(qū)燒斷，高壓繞組電阻增加80%左右。根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算，根據(jù)電阻變化，可以大致判斷故障區(qū)間。當(dāng)然，也有極少數(shù)情況，匝間短路后，導(dǎo)線并沒有全部燒斷，線圈的直流電阻也沒有明顯變化。