变压器(电抗器)缺陷、事故

5.3 扒线圈验证结果与绕组变形测试结论一致，说明诊断结 论正确。
案例3: 110kV某变电站1号主变 事故分析
1概述
某变电站1号主变型号为：SFZ8-31500/110 ， Y/d接线，产品1995年10月出厂，12月投入运行。 1997年4月10日10kV线路发生单相接地故障，造成 Ⅰ段母线避雷器对地击穿、爆炸，引起三相短路。1 号主变低电压闭锁过流保护和重瓦斯保护动作，跳 开变压器两侧开关。
图1
低压绕组频响特性曲线（1999年投运前）
图2
低压绕组频响特性曲线（2008年受冲后）
2.4绕组变形试验：2）低压短路电抗法进行测试时, 高-中三相最大电抗互差为0.205%,高-低为1.118%, 中-低为2.559%,其中中-低大于标准规定的2%。 从中--低单相电抗XAk=8.48Ω, XBk=8.27Ω, XCk=8.43Ω分析,A、C相短路电抗大，因此定相分 析低压绕组a、c相有变形问题。
C2H4
0.29 0.94
C2H6
1.39 7.22
C2H2
0.17 0.14
C1+C2
13.38 67.39
08.12.8
217.54滤 油 后 1707.15
3739.96 8786.22
33.93
பைடு நூலகம்
513.7
5.94
0.15
1.013
0
7.22
09.6.19
09.12.11 10.9.21
133.39
392.2
108.1
526.9
3.16
1030.6
2007.2.4
461.2
1254.0
2286.3
697.5
118.2
890.2
5.10
1781.0
2007.4.23
1315.2
2261.0
2240.5
1321.7
540.8
2704.9
15.8
4583.2
根据DL/T722-2000“变压器油中溶解气体分析和 判断导则”中的三比值法计算：
图1 六道湾2号主变投运前低压绕组频响特性图谱
图2
六道湾2号主变第一次遭受短路冲击低压绕组频响特性
图3 六道湾2号主变第二次遭受短路冲击低压绕组频响特性
1 低压绕组相关系数由1.11降到0.23，判断有变形。
2 低压短路电抗测试数据
ＸKA(Ω) 34.6509 ＸKB(Ω) 34.1444 ＸKA(ΩC 32.8763 ΔＸK(%) 5.23
C1+C2
13.05
280.94
8.96
2 初步分析： 1）三比值分析结论：裸金属电弧放电。 2）CO2/CO = 4568.65/608.84 = 7.5 〉3 不涉及固 体绝缘 〈 3 涉及固体绝缘 3）CO2升高不多，属裸金属故障。
测试结果分析：1）当调节无励磁开关后，1-5档 测出的三相直流电阻互差不同，说明与开关有关；2） 厂高变接线方式为：Dd0,经换算成相电阻： Ra=40.93 mΩ, Rb=68.5 mΩ, Rc=41.21 mΩ。B相 电阻大，怀疑B相无载分接开关有问题。 现场吊罩检查发现：B相4档无载分接开关动、静 触头有被烧蚀的痕迹，特别是动触头表面已严重被 烧熔。 原因分析：造成变压器低温过热缺陷，是由于无 载分接开关动、静触头接触不良引起的。
H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C1+C2
97.0
1407.88
3644.33
29.79
3.13
16.71
25.47
75.28
分析结论：乙炔由零变化为25.47µL/L,属电弧性放电 故障。
2 现场试验
2.1 直流电阻、绕组绝缘电阻、泄漏电流以及铁芯、夹 件绝缘电阻试验均未发现异常。
C2H2/C2H4=15.8/540.8=0.029 CH4/H2=1321.7/1315.2=100.7 C2H4/C2H6=540.8/2704.9=0.2 0 2 0
分析结论：三比值编码0,2,0 属低温过热，且 为裸金属过热的可能性大。
现场电气试验内容有：绕组、铁芯、夹件绝缘 电阻、直流电阻、介损、直流泄漏。经测试除了高 压绕组（Dd0接线）直流电阻发现不合格外，其余 各项试验均合格。
2.2 变比试验：发现高-低BC/bc、中-低BmCm/bc、高中BC/BmCm的变比误差分别为：24.55%、8.2%、 14.58%,不合格。后又采用测试单相变比的方式，分别 对高-中A0/Am0、B0/Bm0、C0/Cm0进行测试。其变比 误差分别为：0.22%、14.63%、0.54%,从变比试验数 据分析, B相变比误差较大，怀疑B相有匝间短路的问题。
档位 4运行档 1 2 3 5 Rab(mΩ ) 29.83 28.01 26.55 25.72 27.77 Rbc(mΩ ) 37.36 29.02 26.81 26.50 29.44 Rac(mΩ ) 29.94 28.44 26.65 25.97 28.52 互差（%） 23.26 3.55 0.97 2.99 5.44
A、B相电抗比C相大，确定A、B相有变形问题。
3 诊断结论
1）六道湾2号主变低压绕组A、B相存在严重变形问题， 建议退出运行。 2）从变压器结构可知，低压绕组的排列顺序为：铁芯 →低压绕组→高压绕组→高压调压绕组，现场无法进 行扒线圈检查或更换，因此建议返厂处理。
4 解体检查情况
5 验证结果
5.1低压绕组a、b相确已发生了较为严重地鼓包、变形问题。 如果这台变压器继续运行，一旦再次遭受近区短路故障，就 有可能烧损变压器。 5.2 低压绕组c相用肉眼看不出鼓包、变形问题。
事故后进行油色谱分析分析，其结论为：内部 有高能量电弧放电故障。
2 电气试验
1）高、低压绕组绝缘电阻良好，变比正常； 2）高压侧运行7档直流电阻合格，但低压侧b相直 流电阻偏大，其测试数据见表1。
表1 低压绕组直流电阻测试数据
Rab （mΩ） Rbc（mΩ） Rac（mΩ） △Rx(%)
16.03
120.84 222.96
1458.9
1245.89 2265.44
49.35
96.97 247.4
0.59
0.65 1.0
10.456
14.53 36.6
0
0 0.11
60.39
112.55 285.11
1）2008年12月前对绝缘油进行滤油处理； 2）2008年12月8日处理后投入运行的氢气为217.54uL/L; 3) 2009年6月19日增长为1707.15uL/L； 4）2009年12月11日增长为3739.96uL/L； 5）2010年9月21日增长为8786.22uL/L。 经了解,该台变压器充氮运输并在库房存放1年后与 2007年冬季安装，2008年1月投入运行。经分析认为：变 压器充氮时间过长，器身内部压力低造成潮气吸入，绕组 受潮。仅靠现场滤油从根本上解决不了问题，需要返厂进 行干燥处理。 后来这台变压器退出运行后，返厂进行了处理。
案例4: 红二电3号厂高变缺陷 分析与查找
1概述
红二电3号厂高变2002-2006年运行期间，油色谱分析各 项气体含量均在合格范围内，2007年发现色谱超标，其跟踪 数据如下表：
分析日期 H2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C1+C2
2007.1.8
474.6
1831.3
2179.7
案例6: 110kV某变电站1号主变 无励磁调压开关烧损事故
1概述：110kV某变电站1号主变为双绕组、无励 磁调压变压器。安装投运10小时后，接调度命令将 分接档位由“3” 调节到“5”档位，24小时后变压器 重瓦斯发生跳闸，取油样进行分析，数据如下:
H2（μl/l） CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C2H2 C1+C2
2.3空载试验：分别由变压器低压绕组ab、bc、ca相 进电，零起升压，在加压过程中，发现ab相电流较 其它相大很多，且电压升不起来，因此初步确定B 相绕组有匝间短路故障。 2.4绕组变形试验：1）频响法发现中、低压三相绕 组的频响特性曲线与2000年投运前的图谱比较发生 了变化，其中中压绕组的最小相关系数由原来的 1.19降低到0.51;低压绕组的最小相关系数由原来的 1.82降低到0.19。因此怀疑中、低压绕组有变形。
案例7: 110kV某变电站1号主变 中压侧中性点断线事故
1概述 某变电站1号主变为110kV三绕组变压器，已 运行多年，2010年5月发现乙炔含量严重超标。
气体含量 H2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 CO CO2 2009.4.22本体 23.78 7.71 1.46 3.62 0.26 447.98 3737.23 2010.5.18本体 373.75 97.9 0 94.16 88.88 608.84 4568.65 2010.5.23有载 开关 3.01 1.27 0 1.4 6.29 14.55 500.67
3
返厂解体检查情况
2）a相下8饼有漏铜现象
1）低压绕组b相匝间短路
3）低压绕组C相鼓包、变形
4）b相鼓包、变形
4 原因分析
4.1该台变压器1999年出品，2000年投入运行。2002年遭受 第一次35kV侧近区三相短路冲击，2008年3月12日为第二次， 且在这次事故中由于进行过故障重合，实际上是遭受了两次， 共计遭受了三次短路冲击。 4.2造成差动保护动作、轻瓦斯发信号的直接原因，是低压b 相绕组发生匝间短路引起的，而匝间短路又是由绕组发生鼓 包、变形诱发的,但最终发生变压器烧损事故的主要原因还是 要归结到抗短路能力不足问题上。实际上该台变压器从绕组 变形到烧损，存在一个累积过程，它是经过三次短路冲击后， 最终发展成这次事故的。
变压器（电抗器）缺陷、事故 案例分析
案例1: 某变电站220kV1号主变 事故
1 事故经过
2008年3月12日220kV某变电站35kV系统发生B相接 地，后发展为三相短路故障，造成1号主变（SFSZ10150000/220)差动保护动作，轻瓦斯发信号，三侧断路 器跳闸。
事故后进行油色谱分析，其数据如下：
2149
57
863
206.32
392.91
0
2374.38
2620.61
2 色谱分析结论：利用三比值算出故障编码为2,1,2, 属裸金属电弧放电故障。 3 吊罩检查结果：发现高压A相无载分接开关5档静 触头、动触头严重烧蚀。
4 原因分析： 1）变压器裸金属部位主要有两部分--绕组分接开 关和铁芯，从投运过程中调节档位情况分析，怀疑 分接开关出现问题的可能性大。而经吊罩验证高压 A相无励磁开关5档静触头、动触头严重烧蚀。 2）结合A相分接开关5档静触头、动触头严重烧 蚀情况分析，认为”3”档切换到”5”档时存在不到 位的现象（且未进行直流电阻的测试），从而造成 动、静触头接触不良，产生拉弧放电事故的发生。
Ra（mΩ） 14.42
11.34
Rb（mΩ） 34.40
11.47
Rc（mΩ） 14.35
36.2
△Rx(%) 95.2
3 检查结果
吊罩扒线圈检查发现：1）低压b相绕组上端有两处饼间、 股间铜线被烧断，整个线圈呈波浪状变形；2）a、c两相也 有变形问题，但程度比b相轻。
4 原因分析
1）抗短路能力不足，是造成该台变压器烧损的主要原因。 2）变压器在遭受短路冲击后，将承受轴向、幅向电动力的 作用，由于抗短路能力差，所以绕组发生扭曲、变形，最终 导致匝间短路（将低压b相绕组部分铜线烧断）事故的发生。
案例4: 110kV银杏1号主变氢气 超标处理
110kV银杏1号主变2007年冬季安装完毕后投入运行，但 投运后，发现油色谱氢气含量异常升高，其跟踪数据如下表：
日期
08.2.26 08.9.12
H2
250.17 1386.24
CO
13.09 253.97
CO2
468.15 1040.77
CH4
11.33 59.09
案例2: 110kV六道湾2号主变绕组变形 分析
1概述
六道湾2号主变型号为：SFZ8—40000/110， 双绕组有载调压变压器，8型早期产品，是国内抗 短路能力较差的一种产品。1999年投入运行， 2000年、2003年期间连续遭受两次低压近区短路 故障，故障后进行绕组变形测试，其变形图谱和 低压短路电抗数据见图1、图2、图3。
5 变压器修复情况
5.1更换中、低压绕组 从以上照片看，低压绕组变形较为严重，而中压绕组解 体检查时，用肉眼看不出明显地鼓包、变形问题，但实际上 从频响法投运前和遭受短路冲击后的测试图谱分析，中压绕 组也发生了轻度变形，因此在后续变压器的修复处理中，也 将中压线圈进行了更换。 5.2 增加抗短路能力措施 在更换线圈的同时，增加撑条根数、压板厚度、压钉压 紧程度等抗短路能力相关措施。