变压器突发短路故障的缺陷分析.docx

变压器突发短路故障的缺陷分析-1--5-变压器突发短路故障的缺陷分析引言近几年以来变压器突发短路冲击后损坏几率大增已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后情况判断、能否投运成为运转单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后需要组织各个方面专家分析事故成因然后确定试验方法根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300余台110kV及以上电压等级变压器多年运转维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法即油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。1分析项目1.1变压器油中溶解气体色谱分析用于判断变压器内是否发生过热或者放电性故障。该项目对变压器突发事故的故障判断十分敏感但需要仪器精度高仅适于在试验室进行故比较费时。实践中多数情况下对缺陷的初步定性要依靠它综合分析也要结合色谱分析结果进行而且该方法能判断出很多别的试验无法发现的缺陷例如中兴庄变电站35kV原#1变压器突发事故后无载分接开关处放电但直阻试验反映不出来只有色谱分析才能发现。1.2绝缘电阻试验变压器各绕组、铁心、夹铁、外壳相互之间的绝缘电阻是否正常是常用的简易检查项目。如老君堂变电站220kV原#1变压器事故掉闸后首先进行绝缘电阻试验很快发现三侧绕组和铁心对地的绝缘电阻几乎为0马上就判断为纵绝缘击穿且铁心烧损与吊罩检查结果相符；又如下面述及的110kV林河变电站#2变压器也是借助绝缘电阻试验确定了缺陷位置。1.3绕组直阻试验直阻试验检查导电回路中分接开关接触是否良好、引线接头焊接或接触是否良好、绕组是否断股、匝间有无短路等缺陷可配合多种试验共同确定缺陷被1997年的部颁预试规程确定为变压器最重要的电气试验项目。由于电网短路容量越来越大短路事故在直阻方面的反映往往很明显。如北土城变电站110kV原#2变压器事故后通过绕组变形试验发现低压绕组异常但绝缘电阻正常色谱分析结果表明发生了涉及绝缘部位的放电最后依靠低压三相直阻不平衡的试验结果分析出：低压绕组明显变形且绕组严重受损须进行大修。大修时发现几乎所有的绕组都已经扭曲变形内部结构严重损坏。1.4绕组变形试验它是通过各线圈在高频下的响应特性来判断其结构和周围的情况是否发生明显变化的新型试验项目。如220kV怀柔变电站#1变压器1997年3月发生套管爆炸事故由于不知线圈内部情况不能决定是否更换线圈后根据绕组变形试验结果正常的结论确定不再更换线圈。在大短路容量的电网中近年变压器发生出口短路事故比率较高(例如华北电网1998年的4起变压器事故中3起源于短路冲击)而绕组变形是其中常见的严重缺陷所以该项目是现场决定变压器是否投运的主要依据有其它试验项目不可替代的作用。220kV老君堂变电站原#2变压器短路事故后所有电气和色谱试验均正常但绕组变形试验表明绕组已经变形并在大修时被确认。该项试验在北京供电局已经开展4年共进行229台次其中事故后试验46台次发现缺陷10起没有一起判断错误的情况。近3年来共进行了40余次事故抢修依照上述“四项分析”分析无一误判。可见这套分析方法比较适于现场但必须强调：“四项分析”要综合起来使用方能得出正确的结论。2应用实例例1：2022-05-1110kV林河变电站一台10kV开关速断保护动作掉闸重合失败7s后#2变压器(SFZ—40000/1102022-05投运)本体轻、重瓦斯闸箱重瓦斯差动保护均动作变压器高、低压侧开关掉闸退出运转。油色谱分析表明：总烃含量急剧增加CO、CO2增加较少结论为变压器内部存在突发性的裸金属部位的放电。电气试验分析表明：绕组直流电阻试验正常；绕组变形试验发现低压绕组略有疑点；绝缘电阻试验发现低压绕组对高压绕组、铁心及地的绝缘仅有25MΩ。进行分解试验以查找缺陷位置：高压绕组对低压绕组、铁心以及地绝缘电阻正常；铁心对高、低压绕组及地绝缘电阻正常。判断结果是：低压绕组非线圈部位对地部位的绝缘有问题。综合分析：变压器内部发生突发性的裸金属部位放电但绕组变形、直流电阻试验又未发现明显缺陷故线圈本身存在缺陷的几率不大；低压绕组有微弱的变形对地绝缘只有25MΩ故低压绕组接近变压器箱体的部位(尤其是出线处——即低压绕组对地部位)因短路冲击而放电的可能性最大；低压绕组出线处的手孔可以打开故可方便地在现场检查。变压器内部检查发现：低压内部引线铜排的多个木夹板中有两处没有包扎铜排的辅助绝缘其中低压引线上部木夹件处铜排有相间短路放电痕迹木夹件表面烧黑引发相邻部位铜排相间发生油间隙电弧放电。变压器内部散落放电后的铜渣少许油中炭素较多线圈上部垫块多处松动。证明试验对于故障部位的判断基