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[cityanme]变压器厂家频谱应激法在整治组件形变时的运用

发布者:临沂变压器厂    发布时间:2020-04-21

  从等效电路可以看出,由于C1、C2不可能完全相同,网络两端是不完全对称的,因此,激励端与频率响应法响应端对调后测得的特性曲线不一定完全一致,因此,在进行测试和曲线比较时应注意规范激励端和响应端。

  其中:Ls为每饼绕组电感;C1为激励端套管及引线对地电容;C2为响应端套管及引线对地电容;Cg为线饼对临近线圈及对地的电容;K为饼间电容;Vi为激励信号;Vo为响应信号。

  在绕组的一端加入扫频信号Vs(连续输出频率为1kHz1MHz的正弦波电压信号),通过数字化记录设备同时检测并采集不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号Vi(n)和Vo(n),并进行相应处理,终得到被测临沂干式变压器绕组的传递函数H(n),测试原理如所示。

  临沂干式变压器每个绕组的信号传递函数H(n)都是的,如同“指纹”一样,也称之为绕组频响特性曲线。一旦临沂干式变压器绕组发生任何一点变化,传递函数会发生改变,并且可以从频响特性曲线的谐振峰的个数和位置做出相应的判断。

  绕组变形诊断实例及分析某站#1主变,型号SFPSZ-120000/220,中压比220/121/37.5kV,组别Yn-yno-dll.2002年7月该变遭受低压35kV侧出口短路冲击,对其绕组频率响应特性曲线进行测试。

  绕组频谱分析该主变遭受出口短路后,进行绕组频率响应特性测试。该变在出厂及安装前没有留下频谱曲线指纹,因此只能对临沂干式变压器线圈采用同一电压等级中A、B、C三相横向比较,高压、中压、低压绕组频响特性分别如5所示。

  由5可见高、中、低压频谱曲线特性的规律均是C相线圈与A、B相频谱特性相差较大,特别是低压绕组在200Hz800kHz中多次出现谐振峰峰值升高或反相;中压绕组在该频段内是C相相对于A、B相的谐振峰幅值变化;A、B相相频响走势基本一致。因不能纵向比较,因此分析低压线圈存在严重的局部变形,有可能是A、B相线圈或是C相线圈变形,中压线圈可能有引线位移。

  吊罩检查结果高压线圈和中压线圈未发现变形,低压C相线圈无异常,A、B两相线圈均发生变形和匝间短路,两相损坏的部位和损坏程度均接近,在线圈的下数第3743、6267线饼沿圆周有三分之二变形损坏(共104个线饼),铜质电磁线产生波浪形变形,在轴向力的作用下,产生饼间压缩,线圈绝缘纸被损伤,部分铜线外露,导致十几处导线烧熔粘结在一起并出现点焊性匝间短路,致使临沂干式变压器厢体内存有大量铜屑。吊罩分析结果与吊罩前诊断结果吻合。

  主变绕组变形诊断实例及分析某站#4主变,型号SFPSZ-150000/220,电压比220/121/11kV,1998年投运,该变2003年6月低压发生出口短路冲击,保护装置显示短路电流为7.9kA;4号主变本体轻、重瓦斯保护动作,高低压侧开关跳闸,对其进行绕组频率响应特性曲线测试。

  绕组频谱分析因为故障中临沂干式变压器低压侧绕组曾经受到7.9kA的近区短路电流冲击,采用频率响应分析法对临沂干式变压器低压端绕组进行变形测试,测试波形如所示。从中可以看出,低压侧a、b、c三相绕组变形测试波形一致性较好,且曲线的谐振峰分布情况基本一致。三相波形之间的相关系数Rab=1.4、Rbc=1.3、Rac=1.3;进一步将a、b、c三相的波形与该台临沂干式变压器绕组的历史记录波形比较后发现,主变故障后的测试波形与历史记录波形吻合良好,故障前后波形的相关系数分别为:1.1、1.0、1.1,这些数据均表明绕组无机械变形的迹象。

  油气试验虽然使用频率响应法检测该主变没有明显的绕组变形,但是由于事实上已经出现了主变本体轻、重瓦斯保护等动作,因此立即进行油气试验以进一步确认该主变故障。试验采集了主变本体油样、瓦斯继电器的油样进行油色谱分析。油样采集中发现主变本体瓦斯继电器聚集少量气体,收集该气体一并送检分析。色谱分析发现本体瓦斯继电器处油样总烃及乙炔含量严重超标,且临沂干式变压器本体油样中也有很高的乙炔含量。从后得出的色谱数据得出结果,主变在故障中产生了大量气体,总烃含量徒升,乙炔含量明显,且瓦斯继电器内的气体也含有大量乙炔,因此可以判定该主变内部发生了放电性高热故障。

  故障临沂干式变压器绕组扭动变形及匝间短路故障的分析从故障临沂干式变压器的试验数据可知,该临沂干式变压器高压电器试验全部合格,临沂干式变压器可在额定电压下空载运行1min,且空载损耗正常。由此可排除主绝缘严重损失的可能,但油气试验表明主变内部发生了放电性高热故障,因此可推断为变内部发生瞬时性放电,放电后绝缘重新恢复。同时,由于该主变的差动保护未动作,结合故障情况,可推断主变内部很可能是匝间放电。

  绕组变形测式结果表明该主变三相绕组的波形一致性良好,两相绕组波形间的相关系数均大于1.0,结合上述分析得出的临沂干式变压器内部存在匝间短路但主绝缘未严重受损的诊断结果,可以推测该主变绕组发生了扭动变形但并不存在明显的径向、轴向位移变形。

  综合以上分析结果,吊罩前对该主变的诊断结果如下:主变绕组在主变近区短路故障电流的冲击下发生了扭动变形,并引发绕组匝间瞬时性放电短路,导致主变体轻、重瓦斯保护动作,瞬时短路放电后主绝缘体基本恢复。

  吊罩检查结果低压侧a相绕组上端部的一个绝缘垫片已脱落,a相低压绕组端部有烧伤痕迹,且发现有铜熔化后产生的细小铜珠,b相绕组上端有一绝缘垫片已经移位。对低压绕组进行详细检查后发现,低压a相绕组上端第1、2饼线圈有放电,并且一些绝缘垫木已经掉落,移位、低压端部扎带有断裂,三相低压绕组均存在不同程度的扭动变形,其中低压侧a相绕组的扭动变形为严重。吊罩检查结果与吊罩前诊断结果吻合。

  结束语测试装置采用频率响应法,与以往的检测方法(短路阻抗法和低压脉冲法)相比准确度要比前两者高。此外,从频率响应特性曲线上可直观诊断临沂干式变压器是否发生了绕组变形,并能指示出绕组变形的严重程度,从而判断临沂干式变压器能否继续运行。频率响应法是临沂干式变压器遭受短路冲击、突发事故及运输过程中发生意外碰撞后判断绕组是否变形的有效手段,是绝缘监督中的又一重要监测手段。

 

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