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(tǒng)發(fā)變電企業(yè)的核心設(shè)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(shè)備事故還將影響或干擾國民經(jīng)濟的穩(wěn)定運行。作者結(jié)合近期幾例電力變壓器事故調(diào)查報告進行分析，以期引起廣大電力工作者對電力變壓器的重視。

1、繞組引線固定支架斷裂差動保護動作

1.1 事件經(jīng)過

2009年6月21日12時51分，某廠 1號機組主變SSPB-240000/220/Yx/D系統(tǒng)220千伏(kV)側(cè)110千伏(kV)側(cè)等三側(cè)開關(guān)跳閘與系統(tǒng)解列。經(jīng)檢查確認(rèn)是誤投1號主變溫度高保護壓板，主變溫度高保護動作掉閘。19時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，電氣主控室事故喇叭響，1號機控制盤：“主變輕瓦斯”、“主變重瓦斯“、 “保護動作”“錄波器動作”信號亮。1號發(fā)電機滅磁開關(guān)MK、01開關(guān)跳閘。經(jīng)檢查，1號主變差動及重瓦斯保護動作掉閘。

1.2 事故處理

19時整檢查1號主變系統(tǒng)無異常并確認(rèn)開關(guān)掉閘原因后，斷開1號主變溫度高保護壓板。19時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，1號主變發(fā)生噴油、開關(guān)跳閘。

1.3 設(shè)備檢查

經(jīng)對變壓器內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)，變壓器低壓側(cè)V相繞組引線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(cè)400mm處低壓側(cè)V、W相引出線下部匯流排間有放電燒痕，引線絕緣有碳黑現(xiàn)象。支撐木架三處發(fā)現(xiàn)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(cè)繞組引出線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相差動保護動作。

1.5處理結(jié)果

結(jié)合變壓器吊罩大修，對變壓器低壓內(nèi)部連線及固定支架進行更改。將變壓器低壓側(cè)所有引出線進行重新加固，對接觸面的平整度重新進行處理,重新更換低壓側(cè)連線絕緣紙,嚴(yán)格按電力變壓器檢修導(dǎo)則>>要求加裝雙蝶簧及采用不銹鋼螺釘固定支架,嚴(yán)防出現(xiàn)絕緣支架松動現(xiàn)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(shè)備停運機會進行檢查，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(xì)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，以便及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機定子線圈及其引出線以至變壓器內(nèi)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個月、1個半月、2個月時刻分別對變壓器油取樣進行色譜分析和油中微水分析。

1.6.5 改進目前取油樣方法,取油樣時，應(yīng)全過程應(yīng)在全密封的狀態(tài)下進行，油樣不得與空氣接觸，應(yīng)同時取油箱和油枕內(nèi)油樣，以使所取油樣能更好的反映變壓器油的數(shù)據(jù)。

1.6.6 進入夏季大負(fù)荷期間，氣溫較高，運行、點檢和檢修維護人員要加強對1號主變壓器的巡視，及時記錄溫度變化，監(jiān)視變壓器運行情況。

1.6.7利用紅外測溫和紅外成像設(shè)備，對1號主變高、中側(cè)套管、變壓器本體器身進行監(jiān)視和檢查。⑧嚴(yán)格按照變壓器檢修工藝要求進行變壓器的檢修工作，工作中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，提高檢修質(zhì)量，增強人員責(zé)任心，及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備存在的各種隱患。

經(jīng)過檢修處理后，7月3日22時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

某年6月12日13時03分，運行中的B號機組“主變SPF7—360000/220壓力跳閘”保護動作，B號主變油開關(guān)跳閘與系統(tǒng)解列。光字牌“B號主變壓力釋放跳閘”、“220千伏(kV)側(cè)保護動作”、來牌。在對B號發(fā)變組壓力跳閘電纜測絕緣時，發(fā)現(xiàn)該電纜101對157相間絕緣為0MΩ。進一步檢查發(fā)現(xiàn)，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(nèi))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(dǎo)電通道，啟動了“B號主變壓力跳閘保護”中間繼電器5ZJ，導(dǎo)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有及時對該電纜進行良好的檢查和維護，使該控制電纜接頭自投入運行4年多時間里，這一潛伏性絕緣缺陷，沒有及時的發(fā)現(xiàn)和處理，是造成該事件的間接原因。主變壓力釋放閥動作保護，在設(shè)計規(guī)程GB-1485中規(guī)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(shè)計院在設(shè)計時，上述兩個回路設(shè)計都有，而且在施工時按設(shè)計安裝了上述兩個回路，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(guī)程中5.4中，明確規(guī)定：“變壓器的壓力釋放閥接點宜作用于信號”。其含義是該壓力釋放閥動作可靠性差，易造成主變的誤動。

2.3采取措施

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

2.3.2運行中無法對A號主變壓力釋放閥接線進行檢查，待機組停電檢修時進行全面檢查處理。

2.3.3結(jié)合今年檢修對B號主變壓力釋放閥接線進行改造。取消該控制電纜的中間接頭和全廠壓力釋放閥接點僅作用于信號改造，取消壓力釋放閥跳閘回路或?qū)⒃摶芈返谋Ｗo壓板斷開，并在運行規(guī)程中對壓力釋放閥動作后的處理進行重新補充規(guī)定。

2.3.4舉一反三，結(jié)合今后設(shè)備檢修，對全廠所有跳閘回路和二次回路全面進行檢查，重點是室外二次回路電纜的中間接頭。