一起 110kV变电站主变故障思考

一起 110kV变电站主变故障思考

林丽娟

国网福建省电力有限公司仙游县供电公司，福建莆田 351200

摘要：近年来，随着国民经济高速发展，电力供应越不可缺少，对电力运维单位来说，变电站变压器的运维检修管理要求越来越高。作为，本文从一起110kV变电站主变故障分析切入，证明了变压器轴向抗短路能力的改造是有效的，并针对绕组凸轮状变形提出了相应的防范措施。

关键词：变压器，差动保护，幅向变形，解体分析

1概况

近年来，笔者所在地区的110kV枫亭变1号主变差动保护动作及轻瓦斯告警、重瓦斯动作，主变三侧开关跳闸。事故发生前后变电站无操作，当时变电站气候中雨。

2 检查情况

2.1现场情况

（1）主变外观检查：主变本体气体继电器集气（约350ml），本体、有载分接开关储油柜油位正常，110kV及其中性点套管外观和油位正常，未发现压力释放阀动作和喷油的迹象，主变外观和主变差动保护范围内未发现异常。

（2）油气分析：根据油中溶解气体检测数据三比值法分析为102,对应的故障类型为低能放电兼过热。

（3）电气试验分析： 试验结果发现：1）主变中压侧与低压侧绕组之间绝缘电阻值接近零，说明主变中、低压绕组之间绝缘已经击穿；2）频响法绕组变形试验频谱图三相曲线分析，中压侧中频段一致性较差；3）低压短路阻抗法绕组变形试验发现主变B相高压侧对中压侧、中压侧对低压侧的低压短路阻抗值与其它两相偏差较大。

（4）过电压专业分析：事故后结合雷电系统并检查变电站避雷器动作记录次数，与上次巡视时动避雷器作次数没有变化，说明避雷器在该期间没有动作。

2.2返厂解体情况

该变压器返厂并进行了厂内试验、吊罩和解体检查，检查主要问题如下：

（1）中压Am相和Cm相和低压线圈无变形，绝缘情况良好，绕组上的各部件无位移松脱现象；中压Bm相线圈有一处从上到下严重的凸轮状变形，变形的中部线匝有烧损，在B相中压线圈的其它部位，单匝小变形共5处（应是中压侧多次短路后的累积变形）；B相中压绕组与B相高压绕组之间的绝缘筒上有灼烧痕迹。

(2)中压绕组因变形后，与同相的低压绕组紧紧抱在一起，无法单独将中压绕组吊出，故在起拔中压绕组时，将同相的低压绕组一并吊出；B相中压绕组与低压绕组抱死,导通点拆解发现：中低压之间的绝缘纸筒有机械损伤型剪刀口长约100mm，附近的绝缘纸筒因电弧放电起层碳化，除击穿点外低压线饼完好无变形。

2.3 故障原因分析

（1）该主变中、低压侧绕组数次受到短路大电流冲击，在某一次短路时B相中压绕组失稳，绕组幅向发生了严重变形，绝缘距离已经变小，中、低压绕组之间的绝缘纸筒受外力作用已经破裂，但是绝缘尚未击穿，因此变压器尚能正常运行；由于绕组变形的累积作用，中、低压绕组之间的绝缘距离逐渐变小，最后在正常运行时发生绝缘击穿，主变差动保护和重瓦斯保护动作。

（2）变压器频繁受到外部短路冲击是变压器故障的诱发因素，该变压器受到10次短路电流的冲击，其中35kV馈线9次，10kV馈线1次，诱发B相中压绕组有一个大的凸轮状变形及5处小的变形。

（3）从本次故障吊罩检查情况来看，虽然变压器改造后轴向稳定性是良好的，但是幅向稳定性严重欠缺。本次故障也说明了以往的改造未能有效解决主变抗短路能力不足的问题，目前该变压器仍然存在幅向抗短路能力不足的缺陷。

3 防范措施

（1）适当提高变压器短路阻抗（110kV变压器宜提高到14-16%）、加装限流电抗器等措施，降低变压器短路电流；

（2）加强防污工作，防止相关变电设备外绝缘污闪。特别是变压器的低压侧出线套管，应有足够的爬距和外绝缘空气间隙，防止变压器套管端头间闪络造成出口短路；

（3）加强对低压母线及其所联接设备的维护管理，如母线采用绝缘护套包封等；防止小动物进入造成短路和其它意外短路；

（4）对变电站出口2公里内10kV的线路可考虑采用绝缘导线；

（5）运行中变压器在短路电流超过50%最大短路电流后，应尽快安排停电进行绕组变形测试。

参考文献：

[1]李志强,杨育峰,李海鹏.某厂110 kV变压器交流耐压试验异常的原因分析[J].机电信息,2018

[2]周岩,董菲菲.高压变电站高压电气设备状态检修策略分析[J].科技视界,2017