220 kV電力變壓器損壞原因分析及對策

王志遠

（特變電工沈陽變壓器集團有限公司，沈陽 110144）

220 kV電力變壓器損壞原因分析及對策

王志遠

（特變電工沈陽變壓器集團有限公司，沈陽 110144）

針對2010——2014年我國西北電網9臺220 kV電力變壓器發生事故的損壞情況，以及損壞的原因和損壞的部位等進行了分析，提出防止變壓器損壞的相關措施，并對新變壓器選型及變壓器的運行、維護等提出建議。

220 kV；電力變壓器；損壞原因分析

2010——2014年，西北電網中共有9臺220 kV的電力變壓器出現了故障，其中受到短路沖擊的變壓器有5臺，螺旋式結構的低壓繞組在標準換位的地方出現變形而引起破壞的有4臺，這4臺基本上都是因并聯和導線之間的絕緣遭到破壞而引起的短路故障，最后一臺是在110 kV中壓繞組變形而造成損壞的。通過調查發現，其中有3臺是廠商在制造的時候，制造工藝不精良而導致設備出現的故障，故障主要出現在套管上，套管的設計沒有與接地裝置配合，還有1臺是因為變壓器中高壓相套管在遭受到自然的雷擊之后起火而損壞的。本文針對220 kV變壓器的損壞情況，從運行的情況、制造廠商等方面對變壓器的事故原因進行分析。

1 西北電網在運220 kV電力變壓器損壞情況調查

截止到2014年7月，在運變壓器數量統計，西北電網在運220 kV及以上的電壓等級電力變壓器一共有169臺。在這些電力變壓器中，數量最多的是青島產的變壓器產品，次之是江西變壓器廠生產的產品。各個變壓器數量的統計如圖1所示。

圖1 按照生產廠家統計的220 kV變壓器的數量

2 變壓器損壞原因分析

2.1 變壓器的運行時間

在損壞的9臺電力變壓器中，有8臺都是在投運時間之內出現的損壞，其數量比占總數量的90%，可以非常明顯的看出，變壓器在運行初期的損壞率是很高的。所以，我們在使用變壓器之前，要先對變壓器進行全面的檢查。

2.2 故障產生的原因

在損壞的9臺電力變壓器中，受到短路沖擊的變壓器有5臺，占整個損壞總量的50%左右，因為制造工藝不良而導致變壓器損壞的有3臺，遭受雷電損壞的變壓器有1臺，由此可見，電力變壓器遭受短路沖擊是變壓器損壞的主要原因。

2.3 變壓器損壞位置分析

在已經損壞的9臺電力變壓器中，有4臺電力變壓器的低壓繞組是屬于螺旋式結構的，導線也是選擇的普通銅導線，這樣的電力變壓器，在正常情況下，低壓的繞組損壞都是由35 kV的低壓繞組徑向失穩造成的，從而損傷了35 kV螺旋線圈標準換位處的線餅間的絕緣，最終導致并聯導線之間出現短路，從而造成電力變壓器故障，一般變壓器的繞組線餅耐受徑向短路點的動力能力，不僅和電磁線的屈服強度等屬性有關聯，而且還與生產工人的實際操作有關系，這也是變壓器制造工程當中質量控制的關鍵所在，再加上螺旋式繞組導線的標準換位處，大約跨了一個線餅的高度。也就是說，在整個繞組的過程當中，電磁線基本上會沿著軸向的彎曲而導致絕緣層出現裂痕，從而造成損傷，這也是目前電力變壓器絕緣的一個相對比較薄弱的環節。我們在了解這一情況之后，在此處新增了絕緣物質，但是，由于所跨的線餅高度太高，使得所采取的措施沒有辦法滿足電力變壓器的正常運行，當繞組軸向壓緊力受到外界影響而減弱的時候，并聯的導線就會在電動力的作用下出現磨損現象，嚴重的還會引發匝間的短路。

3 關于220 kV電力變壓器損壞的建議

我國很多的一線廠家所生產的產品故障率還是比較低的，這和全新引進的設備以及嚴格的工藝控制體系都有密切的關系；在電力變壓器損壞的主要原因當中，產品制造工藝不良在變壓器損壞中占第二位。由此可見，還需要生產廠商對變壓器的工藝做進一步的改進和完善，只有不斷加強制造工藝的操作流程，才能夠制造出更好的電力變壓器。

針對西北電網的實際狀況，現提出以下幾點建議：第一，對大型的變壓器低壓繞組可盡量避免選用螺旋式的結構，根據變壓器的運行情況來選擇合適的變壓器結構，比如通用的半硬自粘性換位導線繞制，與此同時，為了進一步的保證變壓器的正常運行，還可以將線圈內的撐條加倍，并且在線圈的內部加特硬的紙板，這樣做主要是為了增加低壓繞組的動穩性能。第二，相關供電企業還要不斷增強設備在生產過程當中的監督和管理工作，尤其是變壓器設備中一些關鍵的工藝節點，更是要全程進行監督，按照規定的生產工藝對變壓器的相關設備進行操作。第三，供電企業還要重視新投產的電力變壓器的質量，并對變壓器的抗短路能力進行分析處理，根據供電變壓器的實際需求采取相應的預防措施，這樣做也是為了進一步的確保電力變壓器的生產質量。第四，大部分的變壓器損壞都是因戶外雷電的沖擊而引起的，因此，供電企業還要進一步的加強用戶的用電安全和技術監督管理工作，提高用戶在這一方面的供電可靠性。

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2015-10-25