關于1#主變燒毀事故的分析及整改措施

趙建南（包頭海平面高分子工業有限公司九原分公司，內蒙古 包頭014060）

1 事故過程

2018年5 月1日01：43分總降站后臺報警1#主變差動保護動作，1#主變重瓦斯保護動作，1#主變輕瓦斯保護動作，勝沙一回251斷路器跳閘。

1.1 保護報文

(1)2018.05.01 01：43：02.414 比率差動A 相出口差動電流：Idiff=0.9063 制動電流：Ires=0.5352 A比率差動B 相出口

差動電流：Idiff=0.9023 制動電流：Ires=0.4336 A

(2)2018.05.01 01：43：02.667

保護啟動：0 ms本體重瓦斯

(3)2018.05.01 01：43：06.843

本體輕瓦斯

電流變比1500/1 差動速斷定值：4A，差動保護定值：0.3A比率制動系數：0.5

1.2 現場測試結果

（1）用5000V 搖表對1#主變高低壓側絕緣搖測，高壓側絕緣阻值＞5000MΩ，正常。低壓側1支路絕緣阻值＞5000MΩ，低壓側2 支路絕緣阻值≥2000MΩ，不正常。

（2）對1#主變高低壓側直阻、介損、變比進行試驗檢查發現低壓側1支路B相直流電阻不合格（a7.91 b5.748 c7.943），且不平衡系數29%（標準2%）

（3）5 月02 日用戶對變壓器進行放油，拆人孔進入變壓內部檢查發現主變低壓側B相繞組匝間放點痕跡。

（4）對變壓器油樣進行氣相色譜分析：氫氣≥502.8μL/L、乙炔≥169.7μL/L、總烴≥394.3μL/L，嚴重超標；

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1.3 返廠拆卸結果

（1）變壓器吊罩后進行器身外觀檢查，變壓器鐵心完好，無明顯可見的損傷；引線完好，無斷線，B相2只壓釘碗絕緣開裂，B、C相上部端圈墊塊有移位，其他部分無明顯變形，表面無放電痕跡。吊起器身后，下節箱底有碳化物碎末遺留；

（2）拆解器身，發現B相低壓上半部兩檔范圍內線圈表面燒黑，絕緣破損嚴重；B、C相低壓、穩壓線圈嚴重變形，已無法整體分離低壓線圈，A 相器身高壓、低壓及穩壓線圈可正常完全分離，無明顯異常。

2 主變技術信息和事故前運行工況：

2.1 主變技術信息：

產品型號：SFPF-240000/220

產品代號：1TKB.710.1577

電壓組合：230±2×2.5%/38.5-38.5/10.5 kV

額定容量：240000/150000-150000/80000 kVA

連接組別：Ynyn0-yn0+d

相數：3

額定頻率：50 Hz

短路阻抗：21%（半穿越）

冷卻方式：ODAF

絕緣水平：LI950AC395 — LI400AC200 / LI200AC85-LI200AC85/LI75AC35 kV

2.2 事故前運行工況

1#主變帶：1#、3#、5#、7#電石爐、1#高廠變

1#主變負荷:104.5 MW，電流：298A，電壓：225KV

2#主變帶：2#、4#、6#、8#電石爐、2#高廠變

2#主變負荷：108.76 MW，電流:310A，電壓：224.88

（1#、2#、3#、4#電石爐位33MW，5#、6#、7#、8#電石爐位48MW）

3 原因分析

3.1 設計缺陷

雙繞組分裂變存在穿越運行（阻抗）、半穿越運行、分裂運行，兩個繞組負荷不均衡超過50%時，繞組電動勢嚴重不平衡，產生穿越磁通，繞組極易局部過熱或破壞絕緣。220kVA、240000/150000-150000/80000 kVA 的低壓繞組爽分裂主變冶煉行業國內首例。

3.2 制造缺陷

（1）繞組內支撐條和內紙筒強度不夠，電動力沖擊徑向失穩，損傷35 kV 螺旋線圈標準換位處線餅間或并聯導線之間的絕緣，導致繞組磨損、變形塌陷或鼓包，造成匝間引發故障。

（2）變壓器夾緊件松動、當繞組軸向加緊力不足時，在電動力作用下，并聯導線間的絕緣坍塌引發匝間短路。

3.3 使用缺陷

（1）電石爐處理料面頻繁啟停或滿負荷急停，造成主變頻繁大電流沖擊，致使絕緣件和線圈的緊固松動積累，致使線圈絕緣破壞。

（2）35KV電石爐變壓器多次短路燒毀，主變低壓繞組遭受大電流沖擊和穿越磁通的疊加，造成夾緊件松動、絕緣磨損，造成繞組坍塌匝間短路放電。

4 整改措施

（1）大于100000KVA 以上的主變，化工行業不建議使用雙分裂主變，運行風險較高。

（2）2 臺主變并列運行，合理調控8 臺電石爐負荷，負荷不平衡率＜30%。

（3）對1#主變拆除返廠大修，由2#主變帶全廠負荷，負荷不得超過200000KVA。

（4）針對沖擊電流，對各爐臺嚴格控制電石爐隨意啟停，必須降低到最低檔位啟停，送電前電石爐電極提起400mm，減少對變壓器沖擊；不得隨便拍急停按鈕。

（5）1#主變返廠后，低壓繞組盡量不采用螺旋式結構，優先采用半硬自黏性換位導線繞制；

在保證散熱的條件下，線圈內外撐條加密，線圈出頭多道綁扎，線圈內部加特硬紙板筒，增強低壓繞組的動穩性能，從而提高線圈的抗短路能力。

（6）對全廠8臺電石爐變壓器保護定值重新校定、校驗，避免發生電爐變短路燒毀事故，以減輕對上級主變的強制沖擊。

（7）對2#主變進行做在線局放試驗，根據實驗結果確定下一步繞組變形試驗、耐壓試驗，直阻測量時間，同時加密油樣色譜分析，確保電站安全穩定運行，做好應急預案和演練。