主变压器故障案例分析：解决方案

1.5.2.1　现场试验与分析

某年4月18日，某110kV变电站1号主变压器（型号SFSZ9-40000/110，连接方式YNyn0d11，额定电压(110±8×1.25%)/(38.5±2×2.5%)/10.5kV，额定容量40000/40000/40000kV·A）进行停电例行试验。

采用频率响应法测试得到高、中、低压绕组的频响曲线结果如图1-23所示。

图1-23　绕组频率响应试验结果

由于该变压器没有历史频响试验数据进行纵向比对，因此主要以三相横向比对来分析。通过相关系数法判断高、中、低三相绕组均存在轻度变形。而从曲线波峰、波谷位置进行判断：在高压绕组频响曲线高频段A相与B、C相差别较大，说明有可能高压A相绕组发生变形；而在中压绕组频域响应曲线中频段B相与A、C相差别较大，说明有可能中压B相绕组发生变形；对于低压绕组，曲线波峰、波谷位置比较相近，发生绕组变形可能性很小。

为了进一步对绕组变形情况进行诊断分析，接下来进行短路阻抗试验，结果如表1-21所示。

表1-21　短路阻抗试验结果

由表1-21分析可知，1、9b、17挡对应的高-中绕组对和3挡对应的中-低绕组对的短路阻抗数据初值差、最大互差均超过了标准规定的±2%和±2.5%，且高-中绕组对的短路阻抗值大于铭牌值，而中-低短路阻抗值小于铭牌值，结合ZK与R的函数关系，初步判断中压绕组发生向内收缩（内凹）变形。(www.xing528.com)

进一步结合高、中、低压绕组中电流方向及所受电磁力方向可得，高压绕组和中压绕组间距离变大，中压绕组和低压之间绕组间距离变小。而对于高-中绕组对的短路阻抗结果，三相阻抗大小关系为A相＞B相＞C相，而对于中-低绕组对的短路阻抗结果，三相阻抗大小关系为C相＞B相＞A相，综合分析变形量趋势应为A相＞B相＞C相。

此外，进行了变压器绕组连同套管电容量试验，结果如表1-22所示。

表1-22　绕组连同套管电容量试验结果

由表 1-22 可知，高-中低地绕组电容量相比上次历史值出现了显著的下降，初值差为－7.83%，表明高-中低压绕组之间距离变大，结合短路阻抗诊断结果，可判断为高压绕组与中压绕组之间距离变大。一般认为，如绕组电容量误差超过 5%，需加强监视运行注意值。因此，该变压器高-中低地绕组电容量误差超标，可判断变压器中压绕组存在变形。

综合以上三种绕组变形诊断结果分析，判断该台变压器中压绕组发生变形，高压绕组和中压绕组之间距离变大，且变形量趋势应为A相＞B相＞C相。

1.5.2.2　返厂吊罩验证

为了更准确地判断变压器绕组变形情况，对该变压器进行吊罩解体检查，发现高、低压绕组正常无变形，中压绕组都向低压侧挤压变形，绕组局部区域出现扭曲、凹陷（见图1-24），与例行试验分析诊断结论吻合，直接证明了运用变压器绕组变形综合分析诊断法的有效性。

该110kV变压器返厂修复就位后进行了电气性能交接试验，结果显示所有试验项目均满足验收标准要求。

图1-24　变压器返厂吊罩解体图