故障特征与分析过程优化方案

2015年3月，在对某110kV变电站进行电容电流带电测试时，发现10kV4号站用接地变压器（接线方式为ZNyn11）的高压侧中性点电压异常，经电压互感器测得中性点电压为3.46kV（中性点与消弧线圈之间经隔离刀闸断开，中性点未接地）。同时，继电保护监测表明该站用变压器高压侧和低压侧三相电压均平衡，高、低压侧相电压分别为6.01kV和0.391kV，高低压侧无缺相或接地故障现象。

1.4.2.1　事故分析

该站用接地变为DKS9型接地变压器，铭牌数据如表1-16所示。

表1-16　站用变压器铭牌

停电后对该变压器进行了诊断试验，试验结果如表1-17所示。

表1-17　站用变压器诊断试验结果

由上表可知，RAB、RBC及RCA线间电阻差值很小，线间互差满足要求，这说明AB、BC及CA线间绕组完好，无断股、焊接或压接不良现象；同时其线间变比偏差均满足要求，说明绕组励磁是完整的，因此低压侧三相电压是正常的。

同时试验发现，Z型变高压侧的相间直阻不平衡度严重超标：RAO明显偏小，只有正常值的一半左右［按照RAO=(RAB＋RCA－RBC)/2计算，RAO应为 1.37 Ω 左右］，而 RBO和RCO明显偏大。另外，相间直阻与线间直阻的关系仍然满足RAB＝RAO＋RBO以及RCA＝RAO＋RCO，却不满足RBC＝RBO＋RCO。

图1-20　Z型变压器可能存在的缺陷接线示意图

因此，推测该Z型变压器的缺陷为中性点引出线误接在了A相绕组AA1的末端，如图1-20所示。这样一来，在测量相间电阻时，AO事实上测的是AA1段直流电阻，而在测量BO和CO直流电阻时，均包含了实际的中性点至A1段的直流电阻，与实测结果吻合。由图1-19可知，在正常的Z型变压器接线方式下，UA1＝UA/。由于该Z型变压器将中性点引出线误接在了A1上，因此中性点电压也升高至相电压的1/，与现场实测结果吻合。

值得注意的是，即使存在上述中性点误接缺陷，对Z型变压器进行线电压比AB/ab、BC/bc、CA/ca测试时，高压侧各相绕组均已完整接入试验回路，在试验过程中起到励磁作用，因此表1-17中的线变压比符合试验规程。但如果测试AO/ac、BO/ba、CO/cb的电压比，由于O相电位异常，将导致相电压比出现错误。(www.xing528.com)

1.4.2.2　解体验证

随后，对该Z型变压器进行返厂解体及相关试验，验证了对缺陷的推测。Z型变压器解体后高压侧主要的线圈引出线如图1-21和图1-22所示，其错误地将O相引出线和A1接在了一起，从而造成中性点电压异常升高。

图1-21　Z型变压器解体图片

图1-22　错误接线点局部图片

更正Z型变压器中性点引出线，复测RAO、RBO、RCO直流电阻，结果如表1-18所示，测试结果合格，与之前测得的RAB、RBC及RCA线间直流电阻测量值吻合，满足关系RAB＝RAO＋RBO，RCA＝RAO＋RCO及RBC＝RBO＋RCO。

表1-18　Z型变压器高压绕组直阻复测结果

同时，由图1-18可知，AO绕组缠绕在A相铁心上半部分及C相铁心下半部分，在变压器一次侧AO两端施加电压，将在二次侧ac两相感应出方向相反的电动势。因此，可测量ac两端的电压，得出AO/ac的电压比。由向量图可知，该比值应为线电压比的1/。同理可测量BO/ba、CO/cb的电压比。结果如表1-19所示，与理论相吻合。

表1-19　Z型变压器相变压比复测结果

这两项试验结果再次验证了诊断分析的结果，该Z型变压器缺陷为中性点接线错误。