110kv变压器绕组变形故障诊断及处理措施

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1、llOkV变压器绕组变形故障诊断及处理措施湛江廉江供电局广东湛江524000摘要：文章对某llOkV变电站变压器故障进行了剖析，提出了变压器绕组变形的诊断方法，指出了变压器线组变形的原因及修复方案，最后从合理选取变压器短路阻抗值、提高变压器自身的抗短路能力、开展变压器短路试验、加强变压器预防性试验工作以及改善变压器运行条件等方面提出了应对措施，以保证变压器的安全运行。关键词：变电站；变压器；短路冲击；绕组变形；应对措施变压器是变电站的核心部件，保证变压器的安全运行是确保安全供电的重要一环。但变压器遭受

2、短路冲击时，由于受到辐向力、轴向力或扭矩的作用,变压器绕组会发牛.相应的变形，这种变形不一定会立刻对变压器的安全运行产生影响，但其具有累积效应，随着运行时间和短路次数的增加，变形程度会逐渐增大，发展到一定程度后，变压器再次遭受短路冲击、过电压甚至是工作电压作用时，都有可能发生损坏，引发电网事故，造成不良社会影响和严重设备损失。因此，加强变压器绕组变形研宄具有重要性以及必要性。1工程概况某公司llOkV炼钢变电站设置有4台llOkV主变压器，其中3#、4#主变压器(型号SF11-50000/110,11

3、0/36.75kV)主要为炼钢LF炉供电。3#、4#主变压器为同一厂家产品，分别于2011年11只、2011年12月投运。2012年10月10日，炼钢变电站4#主变压器运行中重瓦斯、差动保护动作跳闸。变压器返厂检修发现，三相低压绕组严重变形，其中A、C相低压绕组匝间、层间短路，铁芯不同程度烧损。4#主变压器A、C相低压绕组变形情况如图1所示。图14#主变压器A、C相低压绕组变形情况在4#主变压器发生故障后，加强3#主变压器的运行监控，通过变压器油色谱分析，发现氢气含量增长明显，2014年3月，氢气含量

4、达到了1782μL/L,于是对3#变压器进行了脱气处理。2014年9月，为防止变压器发生严重故障，对3#主变压器进行了大修，解体发现变压器三相低压绕组变形，其中A、B相低压绕组变形较严重。3#主变压器A、B相低压绕组变形情况如图2所示。图23#主变压器A、B相低压绕组变形情况针对两台110kV变压器出现的绕组变形故障，冇必要对故障原因进行分析，并提出相应的预防措施。2变压器绕组故障分析2.1变压器运行情况炼钢变电站3#、4#主变压器所带负荷为1#、2#精炼变电站，分别对应1台LF炉变压器。LF炉

5、变压器操作频繁且为冲击负荷，负荷最大约为28MVA,低于主变压器额定容量50MVA。在变压器绕组损坏的原因中，其出U发生短路故障是主要诱因。根据主变压器的运行记录,3#主变压器所带的LF炉变压器受电开关分别于2012年2月、2012年5月发生过短路故障，速断保护动作跳闸；4#主变压器所带的35kV系统在2012年10月前未发生过短路故障。2.2变压器承受的故障电流分析2012年10月10日，4#主变压器发生故障时，现场2#LF炉变压器发生短路，速断保护动作跳闸，根据微机保护装置记录，三相动作电流值为:

6、A相31.2A,B相29.8A，C相28.7A,电流互感器变比为1250/5,A相动作电流一次值为7.8kA。速断保护动作时限设置为0s，考虑微机保护装置和断路器的固冇动作吋间，电流切除吋间＜0.1s。根据GB1094.5-2003《电力变压器承受短路的能力》规定，变压器应具冇承受短路的能力，变压器可承受的对称短路电流:1=错误！未找到引用源。式中，lj——基准短路电流，35kV系统为1.56kA;Zs*一一系统短路阻抗标幺值；ZI*一一变压器短路阻抗标幺值。根据GB1094.5-2003规定，llO

7、kV系统的短路视在容量取9000MVA,系统短路容量基准值为100MVA,则Zl*=100/9000=0.0111;变压器Xd%=8，S=50MVA,则ZI*=Xd%/S=8/50=0.16。因此，变压器可承受的对称短路电流值：1=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=9.12kA由此可见，4#主变发生故障吋,现场保护装置记录的短路动作电流7.8kA<9.12kA(而且在系统最大运行方式下，验算变压器35kV侧出UI三相短路电流也小于9.12kA)，短路电流持续吋间<0.1s，在变压器可承受的短

8、路能力范围之内，因此判断变压器故障是由制造方面的问题所诱发。2.3变压器绕组故障原因分析(1)变压器未进行短路试验，变压器承受短路的能力存在不确定性。变压器制造厂家为第一次设计短路阻抗为8%的该型式的变压器，变压器承受短路的动稳定能力采用的是计算和设计验证。因变压器结构的复杂性，加上电磁计算模型不够完善，各厂家的计算差异较大，往往造成理论计算值与实际电动力不符，难以正确反映变压器承受短路的动稳定能力。(2)变压器抗短路动稳定能力不足是绕组变形的根本原因。