大型電力變壓器短路事故分析與反事故措施

劉 旸，周志強，陳 浩

（1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006）

大型電力變壓器短路事故分析與反事故措施

劉 旸1，周志強2，陳 浩1

（1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006）

大型電力變壓器是電力系統中的重要設備，突發短路事故嚴重危害電網安全和穩定運行，針對一起由于安裝工藝不良引起的電力變壓器突發短路事故進行原因分析，并提出預防突發短路事故的措施。

變壓器；突發短路；預防措施

大型電力變壓器承擔重要的電力負荷，其安全穩定運行直接影響電網可靠性和經濟性。近年來，突發短路事故對電力變壓器造成嚴重危害，嚴重影響電力系統的安全性和經濟性［1－5］。本文在詳細分析一起電力變壓器突發短路事故原因的基礎上，提出了預防突發短路事故的措施。

1 事故經過

2013年11月19日，某發電廠1號主變（型號SFP－720000／500，2009年7月出廠，額定電壓550±2.5%／20，額定電流756／20 785 A）跳閘，1號發電機發變組保護A、B柜發生主變差動速斷保護動作跳閘，500 kV 5011、5012開關跳閘、1號滅磁開關跳閘、廠用10 kV 1A、1B段快切裝置動作，切換至備用進線、1C段備自投裝置動作，1C段由2C段串代。1號主變C相套管瓷瓶斷裂，1號發電機出口避雷器C相發生放電擊穿。

2 試驗分析

事故發生前1號主變負荷360 MVA，沒有不良工況發生，事故發生前后油色譜數據如表1所示，繞組連同套管的直流泄漏電流試驗結果如表2所示，繞組連同套管的直流電阻值如表3所示。色譜數據表明變壓器內部發生高能放電，高壓繞組泄漏電流比出廠值增大60倍，低壓繞組泄漏電流增大3倍，說明主變高、低壓側繞組絕緣異常，直流電阻數據表明高、低壓繞組B相超差。

通過對保護動作情況分析，1號主變高壓側B相電流故障后上升為5.22 A，折算至一次側電流為6.525 kA，A相電流為0.065 A，折算至一次側電流為0.081 kA，C相電流為0.466 A，折算至一次側電流為0.583kA，主變高壓側零序電流增大為30.29 A，折算至一次側電流為4.846 kA。故障期間1號主變高壓側B相故障電流一次值最大為15.625 kA，約為主變額定電流（756 A）的20倍。

表1 事故發生前后油色譜數據μL／L

表2 繞組連同套管的直流泄漏電流

表3 繞組連同套管的直流電阻

最近1次檢修試驗結果無異常，屬突發事故。事故發生時變壓器內部發生高能放電。

3 事故原因

變壓器發生短路事故時主要損壞情況：線餅上下彎曲變形、繞組或線餅倒落、繞組升起將壓板撐開等。隨后對事故變壓器進行解體檢查，檢查結果如圖1～圖4所示。短路事故原因比較復雜，與結構設計、原材料質量、工藝水平、運行工況等因素有關。由于1號主變體積及重量較大，受運輸條件限制，采用分解運輸、現場組裝的方式，即ASA（Advanced Site Assembly）變壓器。由于現場安裝條件的限制，防塵環境無法達到廠內安裝條件，且未進行氣象干燥，對油紙絕緣造成不良影響，導致變壓器內部存在粉塵等異物，運行過程中變壓器油中形成“小橋”，發生短路擊穿。

圖1 高壓B相圍屏

圖2 高壓繞組嚴重燒損

圖3 低壓繞組圍屏燒損

圖4 低壓繞組扭曲倒落

4 結論

a.此次短路事故造成變壓器損壞，嚴重危害變壓器安全運行。事故過程中，所有保護裝置動作正確，報警信號光字正確，未發生保護拒動、誤動的情況，避免了事故的進一步擴大，因此，提高保護裝置靈敏度至關重要。

b.變壓器設計水平、原材料質量和安裝工藝等因素直接影響變壓器安全穩定運行。制造廠家應提高技術水平，并進行嚴格質檢，降低變壓器事故發生率。同時提高變壓器抗短路能力，利用現有計算方法對早期生產的變壓器進行抗短路能力校核，及時發現不安全因素，提高設備可靠性。

c.運維單位應加強變壓器全過程技術監督工作，必要時進行駐場監造，嚴格杜絕質量不良變壓器投入運行。安裝油色譜在線監測裝置可有效發現設備不良狀況，盡早處理缺陷。結合紅外測溫、鐵芯接地電流測量等手段發現問題要盡快解決，避免變壓器損壞事故發生。

［1］ DL／T 722—2000，變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則［S］.

［2］ 雷紅才，湯美云，申積良.電力變壓器短路事故分析［J］.高電壓技術，2006，32（2）：114－115.

［3］ 劉 旸，趙義松，張軍如.換流變壓器故障的分析與處理［J］.東北電力技術，2013，34（2）：48－49.

［4］ 尹彥民，聶振勇，叢曼穎.電力變壓器絕緣故障及防范措施［J］.東北電力技術，2010，31（3）：35－36.

［5］ 劉 成，孫艷鶴，孫艷玢.一起變壓器鐵心接地故障性質判斷及處理［J］.東北電力技術，2008，29（8）：34－35.

Analysis and Prevention Measures for Power Transformer Accident

LIU Yang1，ZHOU Zhi?qiang2，CHEN Hao1
（1.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

Power transformers are important equipments in power system，it would bring serious damage to the safe operation of power grid by a sudden accident.Cause analysis is made on a sudeen short?circuit accident due to improper transformer installation，preven?tion measures are put forward about that.

Transformer；Accident；Prevention measures

TM407

A

1004－7913（2015）05－0030－02

劉 旸（1984—），男，碩士，工程師，主要從事高電壓絕緣技術與變壓器試驗技術的研究工作。

2015－01－20）