CN106771802A - 基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，涉及变压器故障测量方法技术领域。所述方法包括如下步骤：根据变压器的直流电阻测量回路制作变压器直流电阻故障点测量电路；将器件与器件的连接处设置为故障点，改变电路中器件的状态，使故障点处于故障状态；观察并记录所述故障点电路中测量仪器测量的数据；通过实际测量变压器的直流电阻获取相应的数据，将实测数据与各个故障点发生故障时测量的数据进行对比，根据对比的结果得出是那个故障点发生故障，从而得知是那个器件发生故障。所述方法可大大简化变压器直流电阻数据异常的分析过程，显著提高分析结果的正确性。

Description

基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法

技术领域

本发明涉及变压器故障测量方法技术领域，尤其涉及一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法。

背景技术

直流电阻测试是变压器电气试验的重要项目之一，通过直流电阻试验可以检查变压器套管内导电杆的联结是否接触不良、变压器绕组是否存在匝间或层间短路、多股并联组是否断股、有载分接开关的导电部是否接触不良等缺陷。变压器的内部结构较为复杂，电气接点很多，这给直流电阻测试数据分析带来了很大困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，所述方法可大大简化变压器直流电阻数据异常的分析过程，显著提高分析结果的正确性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

根据变压器的直流电阻测量回路制作变压器直流电阻故障点测量电路；

将器件与器件的连接处设置为故障点，改变电路中器件的状态，使故障点处于故障状态；

观察并记录所述故障点电路中测量仪器测量的数据；

通过实际测量变压器的直流电阻获取相应的数据，将实测数据与各个故障点发生故障时测量的数据进行对比，根据对比的结果得出是那个故障点发生故障，从而得知是那个器件发生故障。

进一步的技术方案在于：所述变压器的直流电阻测量回路包括直阻测试仪、三相套管、主变绕组、有载分接开关和中性点套管，所述直阻测试仪的一个测试端依次经主变绕组、有载分接开关中的选择开关、有载分接开关中的切换开关以及中性点套管后与所述直阻测试仪的另一个测试端连接后构成测试回路。

进一步的技术方案在于：所述直流电阻故障点测量电路包括直阻测试仪，所述直阻测试仪的一个测试端经三相套管导与变压器的高压线圈的一端连接，高压线圈的另一端经极性开关后与变压器调压线圈的一端连接，所述调压线圈被分成若干个等份，每等份上设有一个接线端，每个接线端上设有一个选择开关静触头，所述选择开关静触头被分为奇数次和偶数次两组，选择开关的动触头设有两个，分别与奇数次静触头和偶数次静触头相对应，改变选择开关动触头与选择开关静触头的连接位置以改变接入电路的调压线圈长度；选择开关的两个动触头分别通过切换开关绝缘筒壁上的连接触头与切换开关的两个静触头连接，切换开关的动触头与切换开关的两个静触头相对应，切换开关的动触头经中性点套管后与直阻测试仪的另一个测试端相连接。

进一步的技术方案在于：所述三相套管的导电杆连接部位为第一个故障点，变压器的高压线圈为第二个故障点，选择开关静触头为第三个故障点，选择开关动触头为第四个故障点，切换开关绝缘筒闭上的连接触头为第五个故障点，切换开关的静触头为第六个故障点，切换开关的动触头为第七个故障点，中性套管的导电杆连接部位为第八个故障点，极性开关的触头为第九个故障点。

进一步的技术方案在于：当调压线圈接线端奇数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点奇数位置出现异常；

当调压线圈接线端偶数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点偶数位置出现异常；

当第一至第二故障点以及第七至第八故障点出现故障时，测试的数据会在所有故障点位置出现异常；

当第九故障点出现故障时，实验数据表现为额定分接位置前后不对称；

当故障没有规律的散落在第三至第六故障点上时，试验数据表现为某些分解位置和某相上异常。

进一步的技术方案在于：所述变压器为高压变压器或低压变压器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法能够快速对变压器直流电阻异常进行正确的分析和判断，找出故障位置，从而显著提高变压器的状态检修工作效率和质量，减少设备停电时间，消除因数据误判而造成错误的检修工作和设备故障等问题，从而产生巨大的直接和间接经济效益。

所述方法成本低，效果显著，适用于110kV及以上的电力变压器的直流电阻数据分析工作，也可用于具有相似电气结构的其它电压等级电力变压器的直阻数据分析，具有广阔的推广前景。

附图说明

图1是本发明实施例所述方法中直流电阻测量回路的原理框图；

图2是本发明实施例所述方法中直流电阻故障点测量电路的原理框图；

图3是正常直流电阻数据表；

图4是正常直流电阻柱形图；

图5是发生跳跃式故障时直流电阻数据表；

图6是发生跳跃式故障时直流电阻柱形图；

图7是发生跳跃式故障时直流电阻故障点的等效电路图；

其中：1、第一个故障点2、第二个故障点3、第三个故障点4、第四个故障点5、第五个故障点6、第六个故障点7、第七个故障点8、第八个故障点9、第九个故障点。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

总体的，本发明公开了一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，所述方法包括如下步骤：

根据变压器的直流电阻测量回路制作变压器直流电阻故障点测量电路；

将器件与器件的连接处设置为故障点，改变电路中器件的状态，使故障点处于故障状态；

观察并记录所述故障点电路中测量仪器测量的数据；

通过实际测量变压器的直流电阻获取相应的数据，将实测数据与各个故障点发生故障时测量的数据进行对比，根据对比的结果得出是那个故障点发生故障，从而得知是那个器件发生故障。

具体的，如图1所示，所述变压器的直流电阻测量回路包括直阻测试仪、三相套管、主变绕组、有载分接开关和中性点套管，所述直阻测试仪的一个测试端依次经主变绕组、有载分接开关中的选择开关、有载分接开关中的切换开关以及中性点套管后与所述直阻测试仪的另一个测试端连接后构成测试回路。需要说明的是，其中的每个部分都是试验电流的必经之路，任何一个部分出了问题，反映到变压器的直流电阻上都会有相应的特征数据，我们通过分析这些特征数据，就可以找出相应故障部位。

为了便于故障分析，我们把造成变压器直流电阻异常的故障部位寻找出来，用故障点表示。这样就得到由故障点组成的测量电路，如图2所示，所述直流电阻故障点测量电路包括直阻测试仪，所述直阻测试仪的一个测试端经三相套管导与变压器的高压线圈的一端连接，高压线圈的另一端经极性开关后与变压器调压线圈的一端连接，所述调压线圈被分成若干个等份，每等份上设有一个接线端，每个接线端上设有一个选择开关静触头，所述选择开关静触头被分为奇数次和偶数次两组，选择开关的动触头设有两个，分别与奇数次静触头和偶数次静触头相对应，改变选择开关动触头与选择开关静触头的连接位置以改变接入电路的调压线圈长度；选择开关的两个动触头分别通过切换开关绝缘筒壁上的连接触头与切换开关的两个静触头连接，切换开关的动触头与切换开关的两个静触头相对应，切换开关的动触头经中性点套管后与直阻测试仪的另一个测试端相连接。

进一步的，所述三相套管的导电杆连接部位为第一个故障点，变压器的高压线圈为第二个故障点，选择开关静触头为第三个故障点，选择开关动触头为第四个故障点，切换开关绝缘筒闭上的连接触头为第五个故障点，切换开关的静触头为第六个故障点，切换开关的动触头为第七个故障点，中性套管的导电杆连接部位为第八个故障点，极性开关的触头为第九个故障点。

进一步的，当调压线圈接线端奇数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点奇数位置出现异常；

当调压线圈接线端偶数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点偶数位置出现异常；

当第一至第二故障点以及第七至第八故障点出现故障时，测试的数据会在所有故障点位置出现异常；

当第九故障点出现故障时，实验数据表现为额定分接位置前后不对称；

当故障没有规律的散落在第三至第六故障点上时，试验数据表现为某些分解位置和某相上异常，就分接位置和三相来说都没有规律。

从故障点的分布情况来看，9个故障点中的6个故障点都分布在分接开关上，所以分接开关是变压器直流电阻测量的重点，也是故障的多发点。

实测例：

正常状态变压器的直流电阻数据特征：

正常情况下直流电阻有固定的规律特性，如图3所示，它们是：

1) 各分接位置三相直阻数值基本相等，

2) 相邻分接位置数值差基本相等，

3) 额定分接位置前后对应数值基本相等。

从柱形图图4也可以更加直观的看出以上的三个特性即：各分接位置三相数值高度基本相等；各分接位置增减梯度基本相等；以额定分接为中心左右图形对称。

如果在试验中测得的数据没有上述规律特性，就表明变压器直流电阻异常。

例如跳跃式故障试验数据异常：

该情况中的直流电阻数据呈现不连续的、跳跃式变化规律，如图5-6所示。通过对图5-6的数据分析可以看出以下几个方面的问题；

1）偶数位置三相不平衡系数超标；

2）偶数位置C相数值偏大；

3）与初值比偶数位置超标；

4）相邻分接位置的差值偏差较大；

5）与初值比除第九故障点位置外其他奇数位置均无异常；

试验数据的柱形图如图6所示，图6分接开关在偶数位置时C相的高度偏大，相邻分接位置的级差极不平衡且没有规律。但是以额定位置为中心左右基本对称，说明极性开关没问题。

利用直流电阻故障点测量电路进行分析，如图7所示。从图7可以看出，第三至第六故障点是试验电流流过偶数位置的唯一通道，偶数位置试验数据异常，说明问题出在第三至第六故障点对应的位置上。

所以造成变压器直流电阻异常的可能因素有：

1）选择开关偶数静触头与引线的连接螺丝松动，造成引线与静触头接触不良；2）选择开关偶数动触头压力变小、合不到位或表面灼伤，造成动触头接触不良；3）绝缘桶壁上偶数桶壁触头的接线螺丝松动，造成引线与桶壁触头接触不良；4）切换开关偶数静触头压力变小,造成静触头与绝缘桶壁触头接触不良；5）切换开关偶数静触头表面灼伤或位置不正，造成切换开关动静触头接触不良。

Claims (6)

1.一种基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

根据变压器的直流电阻测量回路制作变压器直流电阻故障点测量电路；

将器件与器件的连接处设置为故障点，改变电路中器件的状态，使故障点处于故障状态；

观察并记录所述故障点电路中测量仪器测量的数据；

通过实际测量变压器的直流电阻获取相应的数据，将实测数据与各个故障点发生故障时测量的数据进行对比，根据对比的结果得出是那个故障点发生故障，从而得知是那个器件发生故障。

2.如权利要求1所述的基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于：

所述变压器的直流电阻测量回路包括直阻测试仪、三相套管、主变绕组、有载分接开关和中性点套管，所述直阻测试仪的一个测试端依次经主变绕组、有载分接开关中的选择开关、有载分接开关中的切换开关以及中性点套管后与所述直阻测试仪的另一个测试端连接后构成测试回路。

3.如权利要求1所述的基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于：所述直流电阻故障点测量电路包括直阻测试仪，所述直阻测试仪的一个测试端经三相套管导与变压器的高压线圈的一端连接，高压线圈的另一端经极性开关后与变压器调压线圈的一端连接，所述调压线圈被分成若干个等份，每等份上设有一个接线端，每个接线端上设有一个选择开关静触头，所述选择开关静触头被分为奇数次和偶数次两组，选择开关的动触头设有两个，分别与奇数次静触头和偶数次静触头相对应，改变选择开关动触头与选择开关静触头的连接位置以改变接入电路的调压线圈长度；选择开关的两个动触头分别通过切换开关绝缘筒壁上的连接触头与切换开关的两个静触头连接，切换开关的动触头与切换开关的两个静触头相对应，切换开关的动触头经中性点套管后与直阻测试仪的另一个测试端相连接。

4.如权利要求3所述的基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于：所述三相套管的导电杆连接部位为第一个故障点（1），变压器的高压线圈为第二个故障点（2），选择开关静触头为第三个故障点（3），选择开关动触头为第四个故障点（4），切换开关绝缘筒闭上的连接触头为第五个故障点（5），切换开关的静触头为第六个故障点（6），切换开关的动触头为第七个故障点（7），中性套管的导电杆连接部位为第八个故障点（8），极性开关的触头为第九个故障点（9）。

5.如权利要求4所述的基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于：

当调压线圈接线端奇数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点奇数位置出现异常；

当调压线圈接线端偶数位置侧的第三至第六故障点出现故障时，测试的数据会在所有的选择开关动触点偶数位置出现异常；

当第一至第二故障点以及第七至第八故障点出现故障时，测试的数据会在所有故障点位置出现异常；

当第九故障点出现故障时，实验数据表现为额定分接位置前后不对称；

当故障没有规律的散落在第三至第六故障点上时，试验数据表现为某些分解位置和某相上异常。

6.如权利要求1所述的基于故障点电路的变压器直流电阻异常分析方法，其特征在于：所述变压器为高压变压器或低压变压器。