弧光過電壓引發(fā)的變壓器短路分析

有了以上兩點基本分析， 剩下的就是什么原因造成a 相和b 相過電壓。故障發(fā)生當(dāng)天，天氣晴朗，不存在雷電造成的大氣過電壓， 也不存在暫時過電壓，可能是操作過電壓，而操作過電壓只有幾種：①中性點不接地系統(tǒng)電弧接地過電壓; ②空載線路合閘過電壓;③切除空載線路過電壓;④切除空載變壓器過電壓等。根據(jù)當(dāng)天的運行操作記錄可知：②③④三項不可能發(fā)生，只剩下第①項。變壓器10kV 側(cè)采用D 形接法，沒有中性點，屬于中性點不接地系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生單相間隙性電弧接地時， 將在非故障相上形成弧光過電壓， 非故障相上的過電壓最高可達(dá)3.5倍額定電壓。該變壓器a 相和b 相承受過電壓，可能是c 相發(fā)生單相間隙性電弧接地。因此，從變壓器低壓c 相出線查找， 發(fā)現(xiàn)10kV 出線到開關(guān)室的穿墻套管炸裂，金屬導(dǎo)體部分接地。

至此，事故原因查明：首先，10kV c 相穿墻套管存在缺陷，在高溫和大負(fù)載下發(fā)生炸裂，形成10kVc 相單相間隙性電弧接地， 從而在a 相和b 相上形成弧光過電壓， 造成a 相和b 相低壓繞組端部對鐵心擊穿，使變壓器短路。a 相和b 相隨后形成匝間短路，主變差動保護(hù)和重瓦期保護(hù)動作，斷開變壓器三側(cè)斷路器，變壓器退出運行。

圖2 繞組受力情況

5 搶修方案及整改措施

針對變壓器損壞情況， 制定了詳細(xì)的搶修方案，對繞組重新繞制、鐵心硅鋼片重新處理和更換、器身絕緣件重新制作和工藝處理。同時，制定了如下整改措施。

(1)由該事故可以看出，變壓器存在抗過電壓和短路沖擊能力不強(qiáng)的弱點， 在制造廠對變壓器進(jìn)行搶修時，提出以下幾點意見。①在低壓繞組首端加電容環(huán)， 對端部和尾部幾餅要加大匝絕緣，加大油道，確保在過電壓沖擊時不致?lián)舸?，提高沖擊電氣強(qiáng)度。②做到“軸向壓緊、徑向支撐”。對于軸向壓緊要求：a.層壓木板改為硬度更高、絕緣強(qiáng)度更好的環(huán)氧層壓玻璃布板;b. 對繞組墊塊和端圈墊塊做密壓處理;c.對繞組做恒壓干燥;d.壓釘肢板必須加強(qiáng)焊接控制，并加支撐板。對于徑向撐要求：低壓繞組內(nèi)部軟紙筒改用硬紙筒作骨架， 防止徑向電動力壓迫低壓繞組而產(chǎn)生對鐵心擊穿接地。

(2)對于供電公司變壓器運行人員，要加強(qiáng)運行時的設(shè)備巡視和設(shè)備缺陷管理，預(yù)防事故的發(fā)生。