事故分析 | 110kV六店变电所主变遭受雷击事故的分

摘要：介绍了110kV六店变电所主变遭受雷击损坏事故的分析，并提出了防范措施。1事故概况六店变2号主变型号为SSZ8-31500/110的三相三线圈有载调压干式变压器,1996年5月出厂。1996年7月投运以来，设备在运行中未发生异常情况，各预试年度中绝缘状况等检查试验均为合格(较近一次预试为2003年5月)。2001年6月变电所曾发生35kV线路开关爆炸引起35kV母线短路故障，但线圈变形试验及其它试验检查均正常。2003年8月10日傍晚，六店变地区雷雨交加,18时01分六店变2号主变差动保护动作，主变本体重瓦斯动作，2号主变三侧开关跳闸。2事故调查分析2.1事故后检查试验情况(1)主变本体色谱分析：乙炔含量达153.5uL/L；总烃为311uL/L；氢气为223uL/L,较事故前(2003年5月)的预试数据呈大幅上升，但油色正常，未发现游离碳。(2)瓦斯继电器内有大量气体。经色谱分析，主要成分为氢气和乙炔。其数据为：乙炔3181.5uL/L,总烃为20996uL/L,氢气为24552uL/L。(3) 110kV和35kVB相绕组直流电阻较正常值约增大1倍。(4)干式变压器本体介损、泄漏电流、绝缘电阻及吸收比以及套管试验、全所接地电阻和2号主变三侧氧化锌避雷器试验均为合格。(5) 2号主变110kV三侧避雷器均未动作,其中B相避雷器计数器不能动作。2.2解体检查及损坏情况根据现场检查、试验结果，初步认为2号主变B相高、中压绕组在雷击中造成匝间故障。从高、中压B相线圈直流电阻增大的现象分析，为绕组匝间断股所引起。为此，决定对该干式变压器进行大修并解体检查。(1)下节油箱内有大量垫块散落，较外层高压调压线圈上部铁轭垫块大面积散落，其中B相柱为较严重；同时在下节油箱槽内有多段非器身装配所需的棉纱带等杂物；油箱内绝缘油中未发现有游离碳存在。(2)B相高压线圈上部入波段匝间断股1?2股，断线处为表面换位线。(3)B相中压线圈从下数约6饼处，有多个线饼间的匝间放电，其中断线为1?2股。(4)相高压调压线圈有绝缘击穿痕迹，为调压线圈自身的匝间绝缘击穿，未断股。(5)高、中压线圈绕制较松散，特别是故障线段线饼间松散较为明显，表现为：上半部分和下半部分线圈在同油道处，在高度上其位置因松散而发生移动；高压线圈故障部位有一线饼上下线匝有“翻滚”现象(即上、下线匝错位)。2.3事故原因分析对事故现场的测试报告以及事故干式变压器吊罩和解体情况分析认为：(1)制造质量有问题。从返厂吊罩解体情况看,干式变压器损坏点和面比较多，包扎不规范，走线不合理，垫块大面积散落，线圈的制作工艺存在问题；线圈的轴向压紧不够，且油中有杂质。检查发现在高压线圈故障部位有一线饼上下线匝有“翻滚”现象，极易造成绕组匝间绝缘损伤，其中B相高压绕组可能因换位剪刀口处绝缘早期已有损伤，而在制造工艺上对该处绝缘又未作特别加强，绝缘有薄弱点。(2)8月10日六店变地区因大范围遭受雷击，110kV及35kV进线雷电侵入波激发2号主变高、中压线圈匝间绝缘击穿损坏。(3)B相高压绕组受雷电波作用，在绕组进波段及C相中性点处造成绝缘损伤。(4)C相高压调压线圈的绝缘击穿应为雷电侵入波反射而引起，或为中性点电位升高对C相高压调压线圈绝缘薄弱点形成反击所致。(5)B相高压绕组发生匝间击穿后，其它匝间平衡被破坏，产生较大的短路力，该短路力使高压线圈在故障处出现轴向上下窜动，同时高压线圈的轴向窜动和高、中压线圈间的机械力使中压线圈发生变形和位移，致使B相中压线圈发生绝缘损伤。(6)由于事故干式变压器的匝间绝缘因制作工艺上存在较大问题，因此造成该干式变压器的冲击绝缘水平大幅度下降，己有可能低于避雷器的残压。3防范措施(1)加强110kV干式变压器的选型和选厂工作。目前，有相当一些制造厂在干式变压器出厂试验中未进行冲击耐压试验。因此，必须强调制造厂在出厂试验中所有试验项目和标准的完整性，特别是对干式变压器冲击绝缘水平的考核试验。(2)加强对干式变压器的防雷保护工作，重视避雷器残压等参数的选择工作，应对运行几年后避雷器的特性进行抽检。因受条件的限制，对避雷器现场的预防性试验只能验证密封情况，而运行几年后避雷器的特性是否变化无法验证。(3)对内厂家生产的免吊罩结构的干式变压器在基建安装时应吊罩或进入检查。从我局这几年对免吊罩结构的干式变压器吊罩检查情况看，曾发现垫块松动、压紧力不够、铁心松散、油中含有杂质等情况。(4)提高干式变压器的抗短路能力。制造厂家应进一步优化设计，提高制造质量和抗短路能力。运行单位应采取措施防止干式变压器近区短路。遭受近区短路后，应及时做线圈变形试验、直流电阻测量、油化试验，对遭受近区短路故障次数多的干式变压器应缩短大修周期。(5)加强干式变压器的全过程管理，特别要加强干式变压器的监制工作，从源头上控制干式变压器的质量。(6)在新线路设计时，应考虑线路耐雷水平适当低于变电设备的耐雷水平。(7)重点研究多雷区的干式变压器防雷工作。近两年浙江省范围内遭受雷击损坏的干式变压器已发生多起，都是在多雷电活动区。

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