一起變壓器差動保護跳閘的故障處理

龔炳林 李 翔黃龍林 劉銀河

（1.中鹽江西蘭太化工有限公司 江西新干 2.中鹽新干鹽化有限公司 江西新干）

1.故障現象

2014年7月23日，江西新干縣強雷電暴雨天氣后約半小時，中鹽江西蘭太化工有限公司雙氧水廠停電停產，當班電氣運行人員確認4#主變壓器（型號SF9-6300/110，電壓等級110 kV，二次側電壓10 kV，容量6300 kV·A）跳閘。

2.故障分析

4#主變壓器是雙氧水廠專用降壓變壓器，其電源由公司110 kV工廠變電站供給。變壓器安裝在距變電站約30 m的雙氧水110 kV降壓站內，其二次側負荷為雙氧水廠4臺配電變壓器和8臺10 kV高壓電機，變壓器正常平均負荷率約為80%，屬于較理想的負荷匹配方案。電氣技術人員查看相關的110 kV側綜保后臺記錄和保護裝置報警記錄，均顯示為差動保護動作跳閘，但10 kV側的保護裝置未動作。

根據差動保護原理、保護對象和性質，初步判斷故障發生在4#主變壓器本體內部，以及變壓器本體至低壓側出線的總斷路器（保護裝置）前的范圍內。工作人員按有關安全操作規程辦理檢修工作手續后，開始故障排查?，F場條件有限，缺乏必需的專用電力測試儀器，為此使用2500 V兆歐表和萬用表測量相結合的簡單方法來粗略分析和判定。斷開變壓器一次側和二次側的主開關（斷路器），即斷開所有電源和負荷連接，只保留一次側連接線和二次側連接母線槽。

（1）使用2500 V兆歐表。變壓器110 kV繞組對地絕緣電阻≥2500 MΩ，相與相之間為通路，判定正常；10 kV繞組對地絕緣電阻≤10 MΩ，判定異常；相與相之間為通路，正常。

（2）使用萬用表。變壓器110 kV繞組相對地為開路，相與相之間為通路，判定正常；10 kV繞組對地絕緣電阻為1000～2000 kΩ，判定異常；相與相之間為通路，正常。

據此，初步判斷變壓器二次側繞組及與之相連接的二次側母線槽存在問題。母線槽與變壓器之間用一組軟連接銅帶相連，檢修人員先不拆開這個連接（這些連接固定螺栓暴露在空氣中，腐蝕嚴重，拆下這些螺栓很費時），直接檢查母線槽。該母線槽屬于簡易箱型封閉式母線槽，據了解，在工程建設期間母線槽是在現場組裝，再分步安裝。檢修人員著手逐一拆開蓋板，檢查內部部件。全部拆開蓋板后，在距變壓器軟連接銅帶最近處，發現A、B兩相母線銅排有短路放電燒傷的痕跡，并且兩根銅排都被放電燒傷，分別形成了1個缺口。進一步檢查發現，1塊水平安裝的環氧樹脂絕緣板（給三相母線銅排起固定和絕緣作用）也伴有放電燒黑現象，并且產生了細微裂縫，絕緣板上留有少許水珠。檢查母線槽直至10 kV總開關的其他各處，再未發現異常現象。

據此判斷環氧樹脂絕緣板上的水珠使絕緣板短路放電，導致母線槽的兩相母線短路放電，造成主變壓器差動保護動作。仔細觀察，發現是母線槽的終端垂直封閉板與水平布置的矩形母線框的連接處存在漏水，形成水珠。該連接處原來用橡膠輔以密封膠作為密封，由于風吹、日曬和雨淋，密封材料老化，加之當時暴雨由密封破壞后的連接縫強制滲漏，進入母線槽內。這樣水在到達水平絕緣板上即形成母線的相間短路。由于該絕緣板的安裝存在一定水平度差異，使處于較低處的兩相母線之間積水，而處于相對較高處的兩相母線則未積水，也就沒有發生短路。

3.故障處理

為徹底消除短路故障隱患，最終處理目的是消除絕緣板積水?；て髽I對意外停電要求很嚴格，不允許停電時間過長，否則可能造成安全隱患。為爭取盡早送電，故障處理計劃分兩步進行。

（1）盡快清除水平絕緣板的積水，并將該絕緣板清洗干凈，更換和加固垂直密封板的密封，阻止雨水滲入。檢修人員擦干絕緣板后，使用工業無水乙醇清洗水平絕緣板，并用密封膠對垂直密封板的接縫進行加固處理，使之在遇到暴雨時不再進水。實踐證明，第一步很成功，在停電不到2 h內即處理完畢。測量絕緣電阻≥2500 MΩ，達到了正常合格數據，隨即將變壓器送電，一切順利，很快恢復了雙氧水廠的正常生產。

（2）在半個月后的計劃停產檢修中，檢修工作人員抓住停電時機，改進現有母線末端絕緣與固定方式。拆除原有水平安裝的絕緣板，在原來安裝水平絕緣板的最近處，用一種垂直布置的絕緣板固定三相母線銅排，對三相母線銅排起到進一步可靠固定和絕緣作用。這樣，即使母線槽由于密封損壞產生滲水，三相母線銅排絕緣板也不會積水，引發母線間積水短路。

上述措施實施后，效果很好，徹底解決了母線槽因暴雨短路放電，引起跳閘停電，影響安全生產的問題。

4.防范措施

針對這起變壓器差動保護動作跳閘故障，公司電氣技術人員對涉及到類似的電氣設備進行了一次全面檢查，著重檢查絕緣板的運行狀況，及時處理了潛在異常問題，消除了故障隱患，確保了電氣設備正常運行。