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对主变压器不拆线试验方法的探讨

 论文栏目:能源与动力工程    更新时间:2013-10-15 10:54   

  摘要:在主变电站中,随着500kV输电线路的大量使用,与之配套的500kV变电站也随之建立,在进行预防性试验时,由于500kV相关设备具有其特殊性,导致拆接电力设备的高压引线相对困难。文章通过分析500kV变压器特点,提出了变压器不拆线的相关试验方法,并对比常规试验方法,讨论了500kV主变压器采用不拆线试验方法的可行性及其效果。 
  关键词:主变压器;500kV;电气试验;绝缘电阻 
  中图分类号:TM406 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)27-0102-02 
  随着电力设备的不断发展,对于设备进行预防性试验已经成为了日常工作中不可缺少的一部分。500kV变压器在国家电网中,应用广泛,但是由于其具有体积大,高压引线的线路长、粗、重等原因,需要耗费大量的人力物力,并作相关试验,才能完成拆线工作。而且由于拆线作业在高压线的环境下,人身财产安全受到威胁,也会造成电路不稳和其他线路问题。在不断实践和探索中,为了提高试验的效率以及减少电力损失,对500kV变压线不拆线进行试验探讨,总结了相关经验,对以后主变压器进行不拆线预防试验具有一定的借鉴和参考价值。 
  由于变压器是变电站的核心,它与多种设备直接连接,而在短时间内,保证设备及人员安全以及试验数据准确的前提下,减少设备之间相互干扰和影响,完成预防性试验。可以采用只拆除中性点和低压侧引线,而不拆除高压、中压侧引线的方式,完成预防性试验。 
  1 绕组的绝缘电阻 
  作为主变压器预防性试验的主要项目之一,在常规方法下,在进行绕组绝缘电阻的试验中,由于试验项目不拆除高、中压侧引线,只是对中性点及低压侧引线进行拆除,所以在测量高、中压绕组对其他绕组及地的绝缘电阻会将侧引线对地的绝缘电阻测量在内,造成试验的测量结果相对偏小。采用不拆线的方法测量时,绕组间和绕组与铁芯间的绝缘电阻,测量结果比之前的精确。 
  对绕组绝缘电阻试验进行常规法和不拆线法进行对比,分析二者的优势和劣势。常规法:优点是,被测绕组之间的对地和非不测绕组的绝缘状态,能有效地避免非被测绕组中,剩余电荷对测量的影响。缺点是,检测的结果偏小,套管表面的绝缘电阻相对测量结果的数据有一定的影响。采用不拆线法,优点是,能够消除表面绝缘电阻的影响,能真实测得绕组间绝缘电阻数据,缺点是,不能有效进行绕组对地的绝缘电阻。 
  2 绕组的介质损耗因数tanδ 
  在进行测量绕组的介质损耗因数tanδ时,按以前做法就是利用反接线法测量,与第一部分所说的绝缘电阻测量的要求相同,进行测量时需要将非被试绕组全部短路接地。这种利用反接线法测得的介质损耗因素tanδ是被试绕组连同套管对其他绕组及地的损耗因素。但因为不拆变压器高、中压套管侧引线,就肯定会把套管引线等介质损耗因数测量在内,这样会造成测量结果不能达到原有的测量目的,造成了测量误差。得出:在进行绕组介质损耗因数的测量时,传统的方法不能满足相应的测量要求,就应该尝试着使用正接线法对绕组间和绕组与铁芯、夹件间介质因数进行测量,具体的接线方法,可以参照图1和 
  图2。 
  图1 高中压绕组介损测量接线 
  图2 低压绕组介损测量接线 
  注:在进行试验过程中,对于具有多点接地的铁芯或者夹件不接到测量信号。这主要是为了避免受绕组电感和空载损影响,而导致各绕组端部和尾部电位相差较大,影响测量结果,具体操作时,应该对各绕组实行分别短路。 
  3 电容型套管的tanδ测量 
  对电容型套管的tanδ测量,如果在套管端部感应电压小于2000V的运行变电站内,通过介损仪正接线方法即可实现测量,在测量过程中,由于感应电压能量非常小,当设备连接试验变压器后,感应电压将大幅降低,再加上试验变压器入口阻抗小于套管阻抗,导致大部分干扰电流经过旁路而不经过介损仪,就会使测量的结果不准确,但值得注意的是,如果测量单套管tanδ,而排出变压器线圈连接的影响,就导致较大的测量误差,其主要原因是因为绕组电感和空载损耗的影响,就是在测量时,变压器绕组接线不正确而导致的结果。其中误差大小与变压器的容量大小、整体结构和套管型式有密不可分的联系。在试验过程中,为了避免和降低测量误差,可以通过与被试套管相连的所有绕组端子连在一起,并加压,其他绕组端子进行接地连接。 
  4 测量绕组的直流电流 
  对于变电站绕组的直流电流测量,主要有两个方面:第一,低压绕组直流电阻测量,主要利用的方法是通过高压侧引地、中性点开路,完成低压绕组直流电阻测量任务。第二,自耦变高压和中压绕组直流电阻测量,在测量时,需要利用500kV侧接地、中性点以及低压侧开路,测量500kV线端和中性点之间的绕组直流电阻。 
  注意事项: 
  (1)在预测试验中,测试直流电阻所用的电流应选用2%~10%额定电流,如果电流大于额定电流10%,在测电流时就会引起绕组发热温度升高从而产生测量误差。 
  (2)在测量直流电流中,绕线回路会有电流流过,这时变压器磁场会产生大量的能量,试验断开后,会形成高电压,很容易威胁人身安全以及造成损坏仪表,所以试验时,需要设计相应的放电回路,其目的是电流通过电阻上的损耗会有所减弱,等到变压器电流相对较少时再断开测量线路。 
  (3)准确测量各分接间直流电阻差值。通过摸索和实践得知,如果变压器分接开关不灵,出现问题之后,动静触头的电阻会产生较为显著的变化,所以及时对分接直流电阻差值作比较,能够得到分接开关接触状况变化详细信息,有效实现对掌握分接开关运行状况实时了解。此外,分接间的直流电阻差值具有规律性,所以从这些差值的相互比较中可以发现相关规律,如并未发现规律,那么只能说明检查直流电阻测量具有非常高的准确性。这是保证直流电阻测量的可靠性。 
  5 测量绕组的漏电电流 
  测量绕组泄漏电流的作用和意义和测量绕组绝缘电阻相似。因为泄露的电流具有较高的灵敏度,能有效检测出其他设备不能检测的变压器细节缺陷,是一种非常好的检测手段和方法。按常规方法测量绕组泄漏电流试验中,保证加压部与测量的绝缘电阻相同,高压端安装微安表。这种情况容易把CVT以及高中压引线对地、套管的泄漏电流测量在内,影响测量的结果准确性,形成测量误差,而使用屏蔽法类似的接线方式就很容易解决以上问题。具体如表1所示。除了表1使用的微安表之外,利用直流高压发生器输出端的微安表或读取总泄漏电流,对这两个微安表的读数进行比较分析,使检测的数据更具可靠性,也提高判断依据。 
  通过不断的摸索和总结,发现以上的通过主变压器不拆线试验,具有较高的可行性和较好的测量效果。同测量绕组tanδ一样,测量高、中压绕组对低压绕组、铁芯的泄漏电流,能够全方位了解和把握变压器高、中压绕组的绝缘状态。 
  6 结语 
  随着技术的成熟和工程师的不断探索,通过不拆高压引线的方法进行预防性试验,已经完全实现了符合有关电气设备试验技术要求,并大大提高工作效率以及缩短了停电的时间,不拆高压引线试验比拆高压引线试验的干扰和感应电压要大。所以在试验时,应注意抗干扰测量设备的使用,保证测量数据的准确性,同时采取安全措施,保证人身以及设备安全。 
  参考文献 
  [1] 王勇,赵庆喜.500kV变压器不拆高压引线进行预防性试验的方法探讨[J].河南电力,2008. 
  [2] 李顺尧.220kV变压器不拆线预试方法探讨[J].广东输电与变电技术,2011.

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