大型電力變壓器幾例故障分析

電力變壓器是工、礦企業(yè)，電力系統發(fā)變電企業(yè)的核心設備，安全經(jīng)濟運行與否，輕則關(guān)系到企業(yè)的安全和經(jīng)濟效益，發(fā)生變壓器設備事故還將影響或干擾國民經(jīng)濟的穩定運行。作者結合近期幾例電力變壓器事故調查報告進(jìn)行分析，以期引起廣大電力工作者對電力變壓器的重視。

1、繞組引線(xiàn)固定支架斷裂差動(dòng)保護動(dòng)作

1.1 事件經(jīng)過(guò)

2009年6月21日12時(shí)51分，某廠(chǎng) 1號機組主變SSPB-240000/220/Yx/D系統220千伏(kV)側110千伏(kV)側等三側開(kāi)關(guān)跳閘與系統解列。經(jīng)檢查確認是誤投1號主變溫度高保護壓板，主變溫度高保護動(dòng)作掉閘。19時(shí)18分，1號發(fā)電機帶1號主變零起升壓至1號發(fā)電機靜子電壓9500V時(shí)，電氣主控室事故喇叭響，1號機控制盤(pán)：“主變輕瓦斯”、“主變重瓦斯“、 “保護動(dòng)作”“錄波器動(dòng)作”信號亮。1號發(fā)電機滅磁開(kāi)關(guān)MK、01開(kāi)關(guān)跳閘。經(jīng)檢查，1號主變差動(dòng)及重瓦斯保護動(dòng)作掉閘。

1.2 事故處理

19時(shí)整檢查1號主變系統無(wú)異常并確認開(kāi)關(guān)掉閘原因后，斷開(kāi)1號主變溫度高保護壓板。19時(shí)18分，1號發(fā)電機帶1號主變壓器零起升壓至1號機靜子電壓9500V時(shí)，1號主變發(fā)生噴油、開(kāi)關(guān)跳閘。

1.3 設備檢查

經(jīng)對變壓器內部檢查發(fā)現，變壓器低壓側V相繞組引線(xiàn)固定支架支撐木架斷裂，一根螺栓掉落，使其支撐角鐵下沉，旁邊右側400mm處低壓側V、W相引出線(xiàn)下部匯流排間有放電燒痕，引線(xiàn)絕緣有碳黑現象。支撐木架三處發(fā)現裂紋。V相繞組圍屏中間護箍斷裂。油箱底部殘油發(fā)黑。

1.4原因分析

1.4.1 1號主變溫度高保護誤投掉閘是造成1號機組掉閘的主要原因。

1.4.2變壓器存在上述制造缺陷，其支撐角鐵長(cháng)期在重力作用和所支撐重物的壓力作用下下沉，造成與其下方的W相低壓側繞組引出線(xiàn)銅排絕緣距離小于放電距離形成接地短路產(chǎn)生弧光，弧光擊穿絕緣油引起V、W相相間短路，造成變壓器瓦斯保護和V、W相差動(dòng)保護動(dòng)作。

1.5處理結果

結合變壓器吊罩大修，對變壓器低壓內部連線(xiàn)及固定支架進(jìn)行更改。將變壓器低壓側所有引出線(xiàn)進(jìn)行重新加固，對接觸面的平整度重新進(jìn)行處理,重新更換低壓側連線(xiàn)絕緣紙,嚴格按電力變壓器檢修導則>>要求加裝雙蝶簧及采用不銹鋼螺釘固定支架,嚴防出現絕緣支架松動(dòng)現象。

1.6防范措施

1.6.1舉一反三，加強繼電保護的日常維護和校驗工作，消除“重裝置輕回路”的思想和行為，對其它保護裝置，利用設備停運機會(huì )進(jìn)行檢查，對改造保護要徹底檢查。

1.6.2今后在改造、校驗工作中要詳細檢查保護出口及控制回路，尤其是改造工作要把好質(zhì)量關(guān)和技術(shù)關(guān)。

1.6.3 將1號發(fā)電機定子接地保護由原9秒發(fā)信號，改為0秒發(fā)信號，以便及時(shí)發(fā)現發(fā)電機定子線(xiàn)圈及其引出線(xiàn)以至變壓器內部低壓繞組的接地故障。

1.6.4 1號主變投運后，加強油色譜分析工作，投運后第1天、第3天、第5天、第10天、第15天、1個(gè)月、1個(gè)半月、2個(gè)月時(shí)刻分別對變壓器油取樣進(jìn)行色譜分析和油中微水分析。

1.6.5 改進(jìn)目前取油樣方法,取油樣時(shí)，應全過(guò)程應在全密封的狀態(tài)下進(jìn)行，油樣不得與空氣接觸，應同時(shí)取油箱和油枕內油樣，以使所取油樣能更好的反映變壓器油的數據。

1.6.6 進(jìn)入夏季大負荷期間，氣溫較高，運行、點(diǎn)檢和檢修維護人員要加強對1號主變壓器的巡視，及時(shí)記錄溫度變化，監視變壓器運行情況。

1.6.7利用紅外測溫和紅外成像設備，對1號主變高、中側套管、變壓器本體器身進(jìn)行監視和檢查。⑧嚴格按照變壓器檢修工藝要求進(jìn)行變壓器的檢修工作，工作中嚴把質(zhì)量關(guān)，提高檢修質(zhì)量，增強人員責任心，及時(shí)發(fā)現和處理設備存在的各種隱患。

經(jīng)過(guò)檢修處理后，7月3日22時(shí)16分, 1號主變零起升壓正常后并網(wǎng)。

SSPB--240000/220

2變壓器壓力釋放閥的控制電纜絕緣擊穿

2.1事件經(jīng)過(guò)

某年6月12日13時(shí)03分，運行中的B號機組“主變SPF7—360000/220壓力跳閘”保護動(dòng)作，B號主變油開(kāi)關(guān)跳閘與系統解列。光字牌“B號主變壓力釋放跳閘”、“220千伏(kV)側保護動(dòng)作”、來(lái)牌。在對B號發(fā)變組壓力跳閘電纜測絕緣時(shí)，發(fā)現該電纜101對157相間絕緣為0MΩ。進(jìn)一步檢查發(fā)現，B號變壓器壓力釋放閥的控制電纜接頭處(在主變本體上部金屬槽盒內)在運行中擊穿，經(jīng)處理,對地及相間絕緣均為200MΩ。

2.2原因分析：

B號主變壓力釋放閥控制電纜的接頭處，手包絕緣運行中擊穿，形成導電通道，啟動(dòng)了“B號主變壓力跳閘保護”中間繼電器5ZJ，導致B號機組跳閘，是造成本次事件的直接原因。在主變停電檢修中沒(méi)有及時(shí)對該電纜進(jìn)行良好的檢查和維護，使該控制電纜接頭自投入運行4年多時(shí)間里，這一潛伏性絕緣缺陷，沒(méi)有及時(shí)的發(fā)現和處理，是造成該事件的間接原因。主變壓力釋放閥動(dòng)作保護，在設計規程GB-1485中規定“該保護可以作用跳閘，也可以作用于信號”，因此東北某省電力勘測設計院在設計時(shí)，上述兩個(gè)回路設計都有，而且在施工時(shí)按設計安裝了上述兩個(gè)回路，機組至投入運行后，該保護一直投入運行，各級管理人員和繼電保護專(zhuān)業(yè)人員，對該保護是否一定作用跳閘疏于管理，在DL/572-95電力變壓器運行規程中5.4中，明確規定：“變壓器的壓力釋放閥接點(diǎn)宜作用于信號”。其含義是該壓力釋放閥動(dòng)作可靠性差，易造成主變的誤動(dòng)。

2.3采取措施

2.3.1分別對B號主變A、B號壓力釋放閥接線(xiàn)處進(jìn)行重新絕緣處理及防水處理，測量其絕緣為200 MΩ。

2.3.2運行中無(wú)法對A號主變壓力釋放閥接線(xiàn)進(jìn)行檢查，待機組停電檢修時(shí)進(jìn)行全面檢查處理。

2.3.3結合今年檢修對B號主變壓力釋放閥接線(xiàn)進(jìn)行改造。取消該控制電纜的中間接頭和全廠(chǎng)壓力釋放閥接點(diǎn)僅作用于信號改造，取消壓力釋放閥跳閘回路或將該回路的保護壓板斷開(kāi)，并在運行規程中對壓力釋放閥動(dòng)作后的處理進(jìn)行重新補充規定。

2.3.4舉一反三，結合今后設備檢修，對全廠(chǎng)所有跳閘回路和二次回路全面進(jìn)行檢查，重點(diǎn)是室外二次回路電纜的中間接頭。