电气试验工数据分析题


  

1、一台变压器型号为SFZ7—31500/110,额定电压为110000V/10500V,额定电流为 165.3A / 1732A ,额定频率为50Hz,联结组别为YnD11,相数为3,空载电流为0.269%,空载损耗为16.274kW,阻抗电压为10.15%,负载损耗为15.648kW。在额定条件下,采用双功率表法对其进行空载试验,其中电压互感器变比为10000V/100V、电流互感器变比为 10A / 5A ,试验时测量仪表的档位选择如下:电流表( 2.5A 档)、电压表(150V档)、瓦特表P1(150V档)、瓦特表P2(300V档)。  

试验数据如下表:  

读数  

电压  

Uab  

Ubc  

Ia  

Ib  

Ic  

P1  

P2  

6kV  

60  

60  

15  

15  

20  

7  

14  

8kV  

80  

80  

22  

24  

31  

4  

31  

10kV  

100  

100  

53  

52  

69  

-33  

73  

10.5kV  

105  

105  

70  

68  

88  

-58  

93  

表中的读数均为直读数值(电流表满刻度为100格,电压表和瓦特表满刻度150格)。  

根据以上条件计算变压器的空载电流和空载损耗,并根据试验结果判断变压器运行状况,如存在缺陷还应进行哪些试验?  

2、一台变压器型号为SFF7—31500/15,额定容量为31500/20000~11500kVA,额定电压为15.75±2×2.5%/6.3~6.3(kV),1993年10月投运。 2000年9月12日 油色谱分析结果异常,历次分析结果见下表:  

表1 油中气体色谱分析结果(μL/L)  

分析日期  

H2  

CH4  

C2H6  

C2H4  

C2H2  

CO  

CO2  

C1+C2  

2000.3.7  

16  

1O  

9.8  

36  

O  

740  

1014.8  

55.8  

2000.6.12  

11.2  

11.7  

8  

37.8  

O  

1005  

852  

57.5  

2000.9.12  

112.1  

238  

51.5  

434.4  

7.22  

1110  

1489.6  

731.2  

试对色谱结果进行分析,并给出处理意见。  

3、一台消弧线圈在额定电压和额定频率下其抽头1、抽头2的电流分别为I1、I2,当将这台消弧线圈接入系统时,已知抽头1、抽头2均远离谐振点,接入电网时的补偿性质均为过补偿(或欠补偿),测得其位移电压分别为U01、U02。试画出采用中性点位移电压法测量系统电容电流的试验接线,并根据所给条件推到系统电容电流的计算公式。  

4、一台型号为SFPSZ8-120000/220的变压器,联结组标号为YN,yn0,d11、电压比为:220/121/10.5kV,色谱分析故障编码为 0.2.1 ,套管连同绕组的直流电阻测试、铁芯绝缘电阻测试正常,由10kV侧进行低电压空载试验,测得空载电流如下表:  

加压侧  

施加电压(V)  

短路侧  

测得电流(A)  

ab  

250  

Bc  

0.495  

Bc  

250  

Ca  

0.63  

ac  

250  

ab  

0.79  

请分析缺陷产生的原因和部位。  

(答案:1、色谱分析故障编码为 0.2.1 说明该变压器有300-700℃的中温过热故障;造成此故障的根本原因主要有三点:①变压器导电回路问题 ②磁路问题 ③油泵问题;2、根据试验情况分析:①可以排除导电回路直流电阻的问题 ②铁芯绝缘电阻正常说明铁芯无多点接地,但空载试验说明磁路确有故障 ,因此可以基本排除油泵问题,分析铁芯有局部短路现象;4、由于ab与bC相的磁路完全对称,因此所得到的励磁电流应基本一致,其偏差一般不应相差3 FONT-FAMILY: 宋体; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'">;由于ac的磁路要比ab和bc的磁路长,故ac相的励磁电流应比ab和bc相大,对220kV的变压器一般在40 FONT-FAMILY: 宋体; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'">。从空载试验的结果看,说明bc磁路上有局部短路现象。注:后来吊芯检查发现bC相上铁轭有一块铁片将其短路,铁芯片与铁片之间有明显的放电痕迹和游离碳产生)。  

5、一台日本三菱变压器,型号为CUB-120000/220的变压器,联结组标号为YN,yn0,d11、电压比为:220±4×2.5 FONT-FAMILY: 宋体; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'">,测得零序阻抗(ZO)的参数如下表,分析测得的结果是否正确?  

序号  

加压测量方式  

测量结果  

平均Z0  

(Ω)  

UO(V)  

IO(A)  

Z0(Ω)  

1  

高压侧加压,中压侧开路  

1  

25  

8.5  

8.82  

8.83  

2  

2  

28  

9.5  

8.84  

3  

中压侧加压,高压册开路  

1  

172  

7  

73.7  

73.15  

4  

2  

184  

7.6  

72.6  

5  

高压侧加压,中压侧短路  

1  

77  

5  

46.2  

46.45  

6  

2  

109  

7  

46.7  

7  

中压侧加压,高压册短路  

1  

28  

15  

5.6  

5.36  

8  

2  

33  

17.5  

5.66  

(答案:测得的结果序号1、2、3、4项不正确,因为由高压侧加压测得的零序阻抗应大于中压侧,表中高压侧的零序阻抗却小于中压侧的零序阻抗,显然试验结果不对)。  

6、某站一台SFS-31500/110型变压器,额定电压为110/38.5/10.5kV,联结组标号为YN,yn0,d11、 2005年4月27日 重瓦斯正确动作掉闸。动作后,发现瓦斯有微量气体,色谱分析是放电性故障。请分析故障可能产生的原因和部位,还需做哪些项目试验?   

(答案:根据油色谱分析结果和瓦斯保护动作已充分说明变压器内部存有故障,而瓦斯产气量少,变压器线圈短路、断股以及变压器内部相间短路的可能性极少,分析是变压器上部引线对油箱瞬间放电,并与局外一相接地形成短路所致,多数发生在35kV上部引线。因35kV引线一般为软引线,对油箱出口的距离很小,引线转动易造成对油箱出口靠近。检查试验中应测量绕组绝缘电阻、高中低压侧直流电阻、绕组变形、绕组对油箱的交流耐压试验项目,从油箱上、中、下不同部位取油样进行色谱分析、比较,然后打手孔门进行检查或吊芯检查。注:打手孔门检查发现35kVB相上部引线对出线口放电,另一相在局外接地造成两相短路致使变压器重瓦斯动作掉闸)。  

7、一台SFPS9-120000/220型变压器,电压比为:220/121/10.5kV。测得110kV侧历次直流电阻如下表,请分析变压器有无缺陷以及缺陷大致部位。  

测量日期  

RAO(Ω)  

RBO(Ω)  

RCO(Ω)  

δ PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 71.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt" vAlign=top width=95>

油温℃  

99.11.4  

0.1532  

0.1540  

0.1536  

0.7  

30  

 01.9.18   

0.1472  

0.1478  

0.1475  

0.4  

18  

 03.4.11   

0.1466  

0.1474  

0.1473  

0.5  

25  

 04.4.25   

0.1486  

0.1492  

0.1499  

0.8  

24  

 05.1.14   

0.1343   

0.1353  

0.1369  

1.9 PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 71.1pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt" vAlign=top width=95>

10  

(答案:单从直流电阻三相不平衡系数来看,未超过规程标准,但从各相电阻排布规律看,C相从2004年4月25日变大排列第一, 2005年1月14日显著增大,其相对误差1.9 TEXT-INDENT: 27pt; LINE-HEIGHT: 16pt; mso-line-height-rule: exactly">8、一台LCWB6-110型电流互感器, 第一年试验无问题, 第二年预试时, 介损测量:正接线:0.9%, 反接线:2.3%, 提供的油色谱数据如下H2=55,CH4=21,C2H4=123, C2H6=8, C2H2=0, CO=280, CO2=1500, 总烃=152。请分析设备缺陷故障和原因。  

正接线主要测量主电容屏间的介损,反接线应包括油的介损,可分析出可能是油的劣化引起,再根据三比值分析,最后确定为过热引起的油劣化。。  

9、使用绝缘摇表测试设备, 当使用1000V的表时绝缘电阻为2000兆欧, 使用5000V表时, 绝缘电阻为500兆欧, 这是什么原因。  

兆欧表指示为比例指示,当设备绝缘良好时,两种兆欧表数据应差别不大(量程不同除外)当遇到这种情况说明设备绝缘已到临界状态,电压的增高使得泄漏电流不按线性比例上升,而是增加很多。  

10、测量大容量变压器绝缘电阻时, 理论上兆欧表的指针应随着时间逐渐增大, 但实际上有时会发生这种情况, 一开始增大, 再减小, 再增大, 为什么会出现这种现象, 测量遇到这种情况应注意什么?  

因电源容量有限,其输出伏安曲线在充电时下降很多,电压的下降使指针指示减小。遇到这种情况,一是使用电源容量较大的兆欧表,二是如果出现吸收比因此而严重不合格,可进行极化指数测量。  

11、在做一台电流互感器局部放电试验时,当加压到1.0倍运行电压时,局部放电突然显示3000pC,升高电压时,局部放电量变化不大,当降低电压到达0.6倍运行电压时,局部放电消失,请分析这个试验结果。  

可能是互感器真空注油工艺出现问题,器身附着气泡所引起。  

12、验收一台220kV/180MVA变压器的绝缘电阻,绝缘电阻值为9000兆欧,但吸收比只有1.03,请问这台变压器能否正常投运。  

可加试极化指数,因变压器容量较大,吸收时间常数较大,往往出现绝缘电阻值而吸收比不合格的现象,仅从绝缘测试看,试品没有受潮,极化指数与吸收比其中一项符合标准就可以正常投运。  

13、一个变压器验收试验小组对一台有载调压变压器的负载损耗进行验证试验,试验结果发现损耗比铭牌所标数据大了约10%,而且阻抗电压也略有上升,请分析是什么原因造成了这种情况?  

试验时没有在额定分接下进行,试验时包含了有载调压线圈部分的损耗,并且从阻抗电压略有升高分析,试验时可能在正分接下进行的试验。  

14、下面是一台10kV站用变压器的试验数据,请根据报告的数据,提出你的意见。  

试验项目  

试验值  

标准值  

绝缘电阻MΩ  

5000  

  

交流耐压 kV  

30kV/1分钟  

  

酸值 mgKOH / g  

0.036  

≤0.03  

水溶性酸 pH  

4.8  

≥5.4  

击穿电压 kV  

60.4  

≥35  

闭口闪点 ℃  

148  

≥140  

介质损耗  

0.247  

≤0.7  

界面张力 mN/m  

30.2  

≥35  

(可以有不同意见,但要分析理由)  

油酸值和界面张力均是考察油老化的指标,油老化后其击穿电压也会下降,但报告中的击穿电压较高,闪点、介损等值都反映油的绝缘性能良好。新油一般不涉及老化问题,两项指标超标可能是油精练过程中造成,但用于10kV电压等级的与用于110kV电压等级的不同,厂家购置油时可能考虑了分级购置。  

鉴于酸值和界面张力超标的幅度均很小,10kV设备投运后,其运行温度和电压等级较低,并且10kV设备投运后一般也不考虑酸值和界面张力两项指标。因此认为不需要再进行专门处理,可以投运。  

15、这是一只Y10W-100型避雷器的历次试验数据,分析这只避雷器存在什么问题,能否继续运行?(数据为直流1mA电压kV/75%直流1mA电压下泄露电流μA)  

2000年 2001年 2002年 2003年 2004年  

148/23 147/34 147/43 147/50 138/125  

典型阀片劣化表现,不能继续运行。  

16、这是一台110kV变压器重瓦动作后的试验数据,请对试验数据进行分析并根据试验数据判断变压器可能出现什么性质的故障。  

重瓦动作前试验数据:低压对高压及地:绝缘6000MΩ,tgδ=0.19%,C=16500pF  

直流电阻:ab:0.008868Ω,bc:0.008852Ω,ca:0.008905Ω  

重瓦动作后试验数据:低压对高压及地:绝缘5500MΩ,tgδ=0.2%,C=17000pF  

直流电阻:ab:0.008836Ω,bc:0.009257Ω,ca:0.008876Ω  

低压交流耐压27kV击穿,油色谱检验数据:H2:63.6 CO:531,CO2:7077.1,CH4:17.2,C2H4:40.5,C2H2:37.6,C2H6:4.0,总烃:99.3 ppm(μL/L)  

直流电阻不平衡系数大,发生了匝间短路。色谱乙炔很高,发生了放电故障。重瓦动作和色谱三比值,表明发生了较严重的电弧放电。电容量变大表示线圈发生了移位。交流耐压表明绝缘距离变小或绝缘损坏,因低压线圈在最里面,与铁心间绝缘损坏可能性大。故障性质:低压线圈匝间短路引起电弧放点故障,并使低压线圈与铁心间的绝缘损坏,因CO和CO2数值也较高,所以表明电弧放电涉及在绝缘纸部位。  

17、以下是一台2000年投运的220kV强油循环变压器油的介损测试数据,请分析这组数据并提出你的意见。  

第一次测量:  

42 50 60 70 80  90 ℃  加温15至30分钟  

1.28 1.41 1.72 2.61 4.52 8.45 8.95  

第二次测量:  

42 50 60 70 80  90 ℃  加温15至30分钟  

0.4 2.3 3.77 4.98 7.0 7.1 7.7  

油介损增大表明油劣化。劣化原因一般有三种:金属微粒污染(介损基本不随温度变化或变化较小)、胶体污染(介损随加压时间增长介损略有下降)、油质劣化(介损与温度曲线呈指数规律)。为油质劣化。  

18、一台110kV电流互感器的油色谱数据和介损数据如下:tgδ=0.908%,H2:由半年前的248上升到972 CO:13,CO2:277,CH4:26.7,C2H4:0,C2H6:4.74,C2H2:0,总烃:31.4 ppm(μL/L),运行一年后,进行检测的数据为:tgδ=1.1%,H2:18658 CO:16,CO2:297,CH4:626,C2H4:0.7,C2H6:37.2,C2H2:0.3,总烃:664 ppm(μL/L)。请分析电流互感器可能出现什么样的缺陷,并列出你认为需要进行验证试验的试验项目。  

开始为单氢增高问题,可能原因为不锈钢膨胀器引起,但这个原因一般最大可达到近千μL/L。现氢气增长很快,引起氢气增长的另外的原因是局部放电,受潮有时也可使氢气增高,但氢气发展表明局部放电的原因可能性更大,因此建议进行局部放电试验。  

19、220kV电容式CT,油色谱分析如下:  

氢  

H2 ul/l  

一氧化碳  

CO ul/l  

二氧化碳  

CO2 ul/l  

甲烷  

CH4 ul/l  

乙烯  

C2H4 ul/l  

乙烷  

C2H6 ul/l  

乙炔  

C2H2 ul/l  

烃总和C1+C2 ul/l  

34616

113

524

3869.9

0.8

300.6

1.2

4172.5

27584

102

456

3590.4

0.6

277.3

1.2

3869.5

试判断为何种类型故障?如何检查?  

实际:局部放电超标?  

20、一220kV变压器,型号SFPZ7-120000/220,运行中差动保护动作,发轻瓦斯动作信号,试验检查数据如下:  

表1 低压绕组直流电阻数据  

低压线圈直阻(W)  

ab  

bc  

ca  

0.03749  

0.03463  

0.03747  

表2 油气色谱分析数据(ppm)  

H2  

CO  

CO2  

CH4  

C2H4  

C2H6  

C2H2  

C1+C2  

备注  

153  

809  

7306  

33  

29.7  

5.2  

72  

139.9  

本体油  

252105  

15709  

5035  

5898  

83.76  

  

657.8  

6639.56  

瓦斯气  

466  

985  

7379  

65  

20.11  

3.06  

58  

146.17  

瓦斯油  

表3 绝缘电阻测试  

试验位置  

绝缘电阻值(MW)  

高压-中压、低压及地  

10000+  

中压-高压、低压及地  

10000+  

低压-高压、中压及地  

10000+  

铁心-地  

10000  

夹件-地  

6000  

试分析变压器可能存在什么问题?什么原因造成的?如何进一步检查?  

实际:变压器低压出口短路,低压C相变形、匝间短路放电。