一起10kV廠用變壓器事故原因分析及預(yù)防措施

李新建

摘要：雖然國(guó)內(nèi)變壓器行業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，制造質(zhì)量提升明顯，但運(yùn)行事故仍時(shí)有發(fā)生。本文以國(guó)內(nèi)某電廠用10kV廠用變差動(dòng)故障為分析對(duì)象，首先依據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，對(duì)事故進(jìn)行了定性分析;結(jié)合進(jìn)一步深入分析，對(duì)事故形成過(guò)程進(jìn)行了推理，明確故障成因，進(jìn)而提出針對(duì)性的整改措施。

關(guān)鍵詞：廠用變;差動(dòng)保護(hù);繞組燒毀;絕緣碳化

一、事故現(xiàn)象描述

國(guó)內(nèi)某火力發(fā)電廠用S–10000/10.5變壓器，正常投運(yùn)9個(gè)月后，在額定分接方式下，于某日凌晨2時(shí)35分突發(fā)差動(dòng)保護(hù)故障，變壓器油箱內(nèi)部壓力快速升高，重瓦斯跳閘、輕瓦斯報(bào)警，壓力釋放閥動(dòng)作，AC相過(guò)電流。

二、故障情況分析及原因查找

（一）故障情況檢查

（1）變壓器油箱內(nèi)部殘留大量碳化異物，有明顯燃燒痕跡。

（2）A、B兩相芯柱間的A相壓板有明顯損壞痕跡，為受力沖擊所導(dǎo)致，如圖1所示，其中為A相壓板受損部位在A、B兩相芯柱間的安裝位置，為壓板受損位置及變形程度。

（3）A相高壓繞組上部線餅及部分引線燒毀、變形情況嚴(yán)重，且上半部分接出頭位置的部分電磁線已經(jīng)熔斷，如圖2所示，其中為線餅、接線燒毀位置及變形情況，為部分電磁線熔斷位置及燒毀程度。

（4）A相高壓繞組額定分接引線包裹的外絕緣材質(zhì)碳化現(xiàn)象明顯，表明曾遇高溫燃燒。

（5）剝開(kāi)A相高壓繞組變形嚴(yán)重部位后發(fā)現(xiàn)，同相低壓繞組除了由于高壓繞組變形擠壓造成的機(jī)械損傷外，無(wú)明顯異常。

（6）A相無(wú)載分接開(kāi)關(guān)4、7動(dòng)靜觸頭燒毀，如圖3所示，其中為無(wú)載分接開(kāi)關(guān)4、7動(dòng)靜觸頭位置，為7號(hào)觸頭燒毀程度。

（7）B、C相高、低壓繞組均未發(fā)現(xiàn)異常。

（8）器身鐵芯、加件均未見(jiàn)異常情況。

（9）變壓器油箱、套管檢查未見(jiàn)異常。

（二）故障原因分析

從以上檢查情況來(lái)看，A相高壓繞組燒毀嚴(yán)重，低壓繞組影響不大，B、C相高低壓繞組均完好，燒毀線段位置集中在A相高壓繞組上部，靠近繞組上部分接段燒毀較為嚴(yán)重，并且與燒毀引線對(duì)應(yīng)的A相無(wú)載分接開(kāi)關(guān)4、7號(hào)分接觸頭燒毀。

此產(chǎn)品為常規(guī)結(jié)構(gòu)，同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品已生產(chǎn)多臺(tái)，并已在用戶現(xiàn)場(chǎng)安全運(yùn)行多年，未發(fā)生過(guò)此類事故，產(chǎn)品不應(yīng)存在結(jié)構(gòu)問(wèn)題。

根據(jù)以上檢查結(jié)果及專題研討分析，此次事故的原因是：

（1）A相高壓繞組上部引線出頭處絕緣受損，產(chǎn)品在運(yùn)行過(guò)程中，由于振動(dòng)等原因使受損部位進(jìn)一步破壞，進(jìn)而導(dǎo)致匝間短路，最終引發(fā)此次事故。

（2）A相高壓繞組電磁線存在缺陷（如導(dǎo)線內(nèi)部接頭不牢），產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中缺陷部位過(guò)熱導(dǎo)致絕緣受損，引起短路。

三、整改方案制定

對(duì)鐵芯進(jìn)行清理，重新制作三相高、低壓繞組，并更換器身所有絕緣件，無(wú)載分接開(kāi)關(guān)由廠家更換燒毀的開(kāi)關(guān)觸頭。

（1）車(chē)間在繞制繞組及裝配器身時(shí)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及工藝規(guī)范要求操作，保證器身各部位（尤其是引線出頭處）絕緣符合要求;

（2）加強(qiáng)對(duì)變壓器重點(diǎn)原材料、組部件供應(yīng)商的管理，加大供應(yīng)商質(zhì)量控制，提高原材料、組部件質(zhì)量，避免給產(chǎn)品帶來(lái)安全運(yùn)行隱患。

四、總結(jié)

變壓器是電力系統(tǒng)中升、降電壓的核心設(shè)備，其安全、穩(wěn)定運(yùn)行性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行水平。從變壓器運(yùn)行故障成因的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，由于設(shè)計(jì)缺陷引起的故障已很少發(fā)生，絕大部分運(yùn)行故障是由于工藝水平不達(dá)標(biāo)或操作不當(dāng)引起的。變壓器制造廠應(yīng)進(jìn)一步提升制造工藝水平，對(duì)設(shè)計(jì)裕度值進(jìn)行優(yōu)化，計(jì)入工人操作誤差影響。對(duì)組部件供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把控，尤其是絕緣材質(zhì)應(yīng)達(dá)到或高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絕緣強(qiáng)度。

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