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500kV主变压器不拆高压引线进行预防性试验的方法 |
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| 500kV主变压器不拆高压引线进行预防性试验的方法 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:04:04  |
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刘 辉 邓伟业
广西电力
1 引言
目前，广西区内已投入运行的500kV变电站有3座(平果、来宾、沙塘)，共有500kV变压器组5组，它们均由3个单相降压自耦变压器组成YN, ao, d11联接组。变压器的500kV和220kV套管出线上直接连接(不经隔离开关)有电容式电压互感器(CVT)和氧化锌避雷器(MOA)；34.5kV套管出线通过单管铝母线(简称管母)连接成三角形接法，管母上直接连接有电压互感器；中性点套管出线连接到一根管母上，经一台电流互感器直接接地。
当对500kV变压器做预防性试验时，由于变压器高压引线高、粗、长、重，而且在非全站停电时感应电压高，所以在停电时间短，人员有限的情况下，要拆除高压引线进行预防性试验是根本不可能的；但不拆引线将会给试验带来一定的影响。下面就不拆高压引线的非常规试验方法进行介绍，与同行交流、探讨。
2 变压器不拆高压引线的试验方法
由于与变压器直接相连的设备较多，各种设备都要在相同的短时间内完成预防性试验，因此各种设备的试验不可避免的分相交叉进行。为了安全并减少相互间的干扰和影响，进行变压器试验时，应拆开中性点和低压侧套管引出线，并用绝缘带固定好。此外还应拆开变压器的铁芯和夹件的接地线。这些是容易做到的。
2.1 绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数
若按常规方法，测量变压器绕组的绝缘电阻时，非被试绕组短路接地，但由于不拆高、中压侧引线，测量高、中压绕组对其余绕组及地的绝缘电阻时势必会将CVT、MOA、高压和中压侧引线对地的绝缘电阻也测量进去，使测量结果偏小。因此应采用外壳屏蔽法测量绕组间和绕组与铁芯、夹件间的绝缘电阻。
用常规法和外壳屏蔽法的接线方式及优缺点对比如表1所示。应当说明，采用外壳屏蔽法时，兆欧表的E端处于高电位(大多数兆欧表如此)，为防止铁芯和夹件承受过高电压，不应将铁芯和夹件接于E端。平果变电站主变压器铁芯的夹件在内部有一个固定接地点，因此，其夹件不应接入兆欧表测量。而对于存在多点接地缺陷的铁芯也不应接入测量。
表1 常规法和外壳屏蔽法测量绝缘电阻的对比
方
法
测量顺序
接线方式
优点
缺点
L
E
G
常 规 法
1
低压绕组
高中压绕组、铁芯、夹件、接地线
-
可测出被测绕组对地和非被测绕组间的绝缘状态，能避免非被测绕组中剩余电荷对测量的影响。
把CVT、MOA、高中压引线对地的绝缘电阻也测量进去，使测量结果偏小；套管表面的绝缘电阻对测量结果有影响。
2
高中压绕组
低压绕组、铁芯、夹件、接地线
-
3
高中压绕组、低压绕组
铁芯、夹件、接地线
-
外壳屏蔽法
1
高中压绕组、铁芯、(夹件)
低压绕组
接地线
可消除CVT、MOA、高中压引线以及套管表面绝缘电阻的影响，测得绕组间和绕组与铁芯、夹件间真实的绝缘电阻。
不能用来测量绕组对地的绝缘电阻。
2
低压绕组、铁芯、(夹件)
高中压绕组
接地线
3
铁芯、(夹件)
高中压绕组、低压绕组
接地线
表2为来宾变电站D台500kV变压器在不拆高、中、低压套管引出线的情况下，用常规法和外壳屏蔽法进行绝缘电阻测量的试验结果(已换算到20℃)对比。从表2可见，由于接线方式不同，测试数据相差甚远，常规法测得的数值偏小，不能反映绕组间绝缘的真实状况。
表2 用不同试验方法测得的绝缘电阻(MΩ)
计时/min
常 规 法
外壳屏蔽法
低压绕组对高中压绕组、铁芯、夹件及地
高中压绕组对低压绕组、铁芯、夹件及地
低压绕组对高中压绕组、铁芯、夹件
高中压绕组对低压绕组、铁芯、夹件
0.25
825
6614
6390
21531
1
1382
10533
11691
26979
2
1684
12247
14681
35776
3
1909
12084
17747
36182
4
2134
12982
20818
48072
5
2433
13472
21558
51989
6
2418
12656
22323
56822
7
2707
14044
29535
58375
8
2986
15677
32518
60986
9
3190
14942
35406
63314
10
3348
16820
35476
64602
2.1.2 绕组的介质损耗因数tanδ
按常规方法采用QS1型西林电桥(或其他测试设备)的反接线法进行测量时，与绝缘电阻的测量一样，要求将非被试绕组全部短路接地。这种常规反接线法测得的是被试绕组连同套管对其它绕组及地的介质损耗因数tanδ，但由于不拆变压器高中压套管引出线，势必把CVT和套管引出线等对地的等值介质损耗因数也测量进去，使测量结果不能反映真实情况。因此，必须改变传统的测试方式，采用正接线法来测量绕组间和绕组与铁芯、夹件间的介质损耗因数，具体接线方式如表3所示。试验时，对于具有多点接地的夹件和铁芯不应接到测量信号上。为了避免因绕组电感和空载损耗的影响而造成各侧绕组端部和尾部电位相差较大，影响测量的准确度，应将各绕组分别短路。
表3 测量变压器绕组介损的接线方式
施 加 电 压
测 量 信 号
高中压绕组
低压绕组、铁芯、夹件
低压绕组
高中压绕组、铁芯、夹件
高中压、低压绕组
铁芯、夹件
表4为来宾变电站A台500kV变压器在不同接线方式下的测量结果。由表4可见，接线方式不同，结果相差甚远。尤其是序号6和7相比，不拆套管引出线测得的电容量是拆除套管引出线的4.1倍。
2.1.3 电容型套管的tanδ和电容量
测量电容型套管的tanδ和电容量时，按常规采用正接线进行即可。但必须注意，若按测量单套管tanδ的方法而不注意变压器线圈连接的影响(如被测量套管的导电杆加压，其余各相套管导电杆悬空，且其它线圈均开路)，则会出现较大的测量误差。产生测量误差的原因，则是由于绕组的电感和空载损耗而引起的，即由于测量时绕组接线不正确产生的。误差的大小与变压器的容量、结构和套管型式有关。为了消除和减少测量误差，应将与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压，其余绕组端子均接地。
2.1.4 绕组泄漏电流
按常规方法进行绕组泄漏电流试验时的加压部位与测量绝缘电阻相同，微安表接在高压端。但由于不拆除高中压引线，势必把CVT、MOA、高中压引线对地、套管表面等的泄漏电流也测量进去，不能反映真实情况。因此必须改变传统的接线方式，采用与绝缘电阻外壳屏蔽法类似的接线方式，具体如表5所示。表5中序号1的接线图如图1所示。显然，除了表5或图1中所示的微安表外，还可利用直流高压发生器输出端的微安表或另外接微安表读取总泄漏电流，对两个微安表的读数进行对比分析，这样更有利于对测试结果的正确分析和判断。
表4 来宾变A台变压器tanδ测量结果对比
项 目
接线法
电容量/pF
tanδ/%
备注
高中压绕组对低压绕组、铁芯及夹件
正接线
3767.6
0.20
高中压绕组对低压绕组及铁芯
正接线
2340.1
0.40
低压绕组对高中压绕组、铁芯及夹件
正接线
9642.1
0.30
低压绕组对高中压绕组及铁芯
正接线
2333.6
0.40
低压绕组对高中压绕组、铁芯、夹件及地
反接线
10178.8
0.10
拆除套管引出线
高中压绕组对低压绕组、铁芯、夹件及地
反接线
6837.0
0.10
拆除套管引出线
高中压绕组对低压绕组、铁芯、夹件及地
反接线
28100
0.30
不拆套管引出线
表5 变压器绕组泄漏电流试验接线方式
序
号
项 目
直流发生器
高压输出端
微安表负极
微安表
正极
1
高中压绕组对低压绕组、铁芯、夹件
高中压绕组
低压绕组、铁芯、夹件
地
2
低压绕组对高中压绕组、铁芯、夹件
低压绕线
高中压绕组、铁芯、夹件
地
3
高中压、低压绕组对铁芯、夹件
高中压、低压绕组
铁芯、夹件
地
图1 测量泄漏电流接线图
由于变压器上受到的交流干扰电流较大，微安表指针抖动范围较大。为了消除交流干扰电流对微安表读数的影响，可以采用微安表串电阻并旁路电容的方法，如图2所示。
图2 微安表抗交流干扰接线图
2.1.5 其它试验
绕组直流电阻、铁芯和夹件的绝缘电阻等试验不涉及高压引线等问题，在此不作讨论。
3 结论
①500kV主变压器不拆高压引线进行预防性试验是可行的，但要采用非常规接线方式进行绕组绝缘电阻、介质损耗因数和泄漏电流等的测量，以消除高压引线等对测试结果的影响。
②本文阐述的500kV主变压器不拆高压引线进行预防性试验的方法简单易行，测试数据可信，对现场预试有一定的指导意义，对停电时间短、人员少的运行单位特别具有意义。
③本文阐述的方法对220kV变压器的试验同样具有实践指导意义。
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