變壓器有載分接開關燒損事故分析

劉 旸，周榆曉，鄭維剛

（國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

變壓器有載分接開關燒損事故分析

劉 旸，周榆曉，鄭維剛

（國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

針對一起220 kV變壓器投運過程中有載分接開關燒損事故進行了分析，經現場檢查與返廠解體，確認事故原因為變壓器油含有雜質導致放電擊穿，避免了事故的進一步發展，為今后220 kV變壓器安全運行和技術監督積累了經驗。

變壓器；有載分解開關；雜質

有載調壓變壓器能在變壓器運行過程中實現電壓的頻繁調整，滿足電網電壓波動的要求，近年來得到廣泛應用［1－3］。實際運行中，有載分接開關故障時有發生，輕則調壓失敗影響電壓合格率，重則引起變壓器跳閘造成電網停電［4－5］。本文針對一起有載分接開關燒損事故進行分析，并提出相應的反事故措施。

1 事故經過

某變電站2號主變（型號為SFPSZ9－120000／220，2007年11月出廠）2012年改造為有載調壓變壓器，安裝MR有載分接開關。為滿足運行要求，2號主變由熱備用轉為運行，1號主變退出運行。合上2號主一次開關15 s后，主一次開關跳閘，現場檢查發現2號主變本體瓦斯繼電器內有氣體。保護檢查發現2號變壓器輕、重瓦斯保護動作、差動保護動作，動作電流為470 A（折算完的一次值）。2號主變投運失敗，切除系統。

2 現場試驗情況

試驗人員對變壓器進行了變比、直阻、介損、耐壓、繞組變形試驗，均未見異常，局放試驗發現C相中壓線圈局放量超標，達到1 000 pC；油氣試驗乙炔、總烴超標，如表1所示，表明變壓器已發生高能放電。

表1 事故后色譜試驗結果μL／L

對變壓器進行檢查，發現有載調壓開關7檔位處導電環對傳動桿有放電痕跡，如圖1所示，C相調壓線圈變形，如圖2所示。

圖1 開關放電點

圖2 調壓線圈變形

3 返廠解體檢查

返廠后對變壓器進行解體檢查，發現分接選擇器的所有鍍銀匯流環、動觸頭及定觸頭出現黑色附著物，如圖3、圖4所示，檢查結果如下。

a.分接開關處于正常工作位置，說明有載分接開關前期操作已完成且到位。

b.有載分接開關切換部分無放電和大電流燒蝕，機械切換完全正常，切換開關未有損傷。

c.切換開關油室檢查一切正常，觸頭無大電流燒蝕，觸頭間無放電，油室表面絕緣完好。

d.分接開關選擇器絕緣支撐條、動觸頭傳動軸部分絕緣沒有內部和表面擊穿和放電痕跡，機械操作分接選擇器正常，動、靜觸頭之間擬合到位。

圖3 定觸頭燒損情況

圖4 黑色附著物

4 原因分析

分接開關工作在7檔位置，如圖5所示。正常工作狀態下，放電位置間的最大工作電壓為6×1.588＝9.5 kV，絕緣強度為82 kV，正常情況下上述油隙間的絕緣強度相比運行工作電壓有較高的安全裕度。

圖5 工作位置示意圖

現場檢查發現選擇器導電部分鍍銀層表面均有黑色附著物，這些黑色附著物經化學分析確定為腐蝕性硫和觸頭表面鍍銀層化學反應形成的硫化銀。油中腐蝕性硫的濃度不同，形成的附著物厚度也不同。最壞的情況是由于附著過厚而不能緊密粘附在觸頭表面，在觸頭切換過程，由于接觸壓力可使觸頭表面附著物脫落，這些附著物通常具有導電性，存在觸頭間將引起絕緣間隙電氣強度降低。

綜合檢查結果及故障發生時變壓器的狀況，確定此次故障是由于導電附著物引起相應觸頭間放電擊穿，觸發變壓器保護動作，同時擊穿回路使C相調壓線圈造成短路。

5 改進措施

a.變壓器油本身可能含腐蝕性硫。微量就足以在觸頭形成硫化銀，因此要注意保證變壓器油純凈無雜質。

b.用于安裝法蘭內固定瓷套管的粘合劑可接觸油釋放大量腐蝕性硫，用于油箱密封墊的材料釋放腐蝕性硫，鐵芯和油箱底間的緩沖材料含有腐蝕性硫，可釋放到油中，因此在選購以上材料時要嚴格把關，選用質量好的產品。

c.運維單位可對變壓器油進行腐蝕性硫含量檢測，以確定變壓器油的適用性，防止發生故障。

［1］ 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.

［2］ 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.

［3］ 任雙贊，鐘力生，于欽學，等.變壓器油中腐蝕性硫的檢測標準及測量方法研究［J］.高壓電器，2011，47（7）：40－41.

［4］ 錢藝華，李 智，林永平，等.廣東電網500 kV變壓器絕緣油腐蝕性硫普查與處理［J］.高壓電器，2010，46（12）：104－105.

［5］ 彭 偉，陸志浩，黃 華，等.大型變壓器絕緣油含硫量測試方法及腐蝕性硫初步研究［J］.華東電力，2008，36（1）：61－62.

Analysis on On－load Decomposition Switch Burn－out Fault of Transformer

LIU Yang，ZHOU Yu?xiao，ZHENG Wei?gang
（Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

A 220 kV transformer's on－load decomposition switch burn－out accident is analyzed，through on－site inspection and re?turned disintegration，the cause of the accident is identified as transformer internal discharge and breakdown caused by impurities in oil，the accident further development is avoided.The experience for the safe operation and technical supervision of the 220 kV trans?former is accumulated.

Transformer；On－load decomposition switch；Impurities

TM407

A

1004－7913（2016）04－0033－02

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

2016－02－01）