主变压器220kV线圈匝间绝缘损坏事故.docx

主变压器 220kV 线圈匝间绝缘损坏事故【案例简述】某电厂 2 号主变系西安变压器厂 1973 年 11 月生产的 SSPSOL 一 300000220 型薄绝缘变压器，1973 年 12 月投运，是该省首台 220kV 升压变压器，运行以来历次绝缘预防性试验无明显变化，油质化验和油中溶解气体分析正常。变压器投运以来未进行过大修吊检工作，为了检查变压器内部绝缘老化状况，紧固件松紧程度和油道是否畅通等，于 1996 年 5 月 20 日对该变进行了第一次大修，经吊检并解三相高压线圈部分围屏，未发现明显缺陷，修后按检修工艺要求进行真空注油(真空度保持 540550mmHg)。6 月 3 日 18 时 56 分，由 220kV 侧对主变送电，110kV 并网试运行，主变运行正常。22 时 26 分，中调命令主变从电网解列备用。6 月 4 日 16 时55 分，中调命令主变投入运行(负荷 90Mw)。6 月 6 日 8 时 23 分，主变重瓦斯动作，防爆筒喷油，油中溶解气体分析属高能量放电，高压侧直流电阻不平衡系数严重超标。吊罩检查发现 B 相下分支六只线饼局部烧坏。事故后将事故线匝拆除， 修理恢复原状， 经 1.4 倍感应耐压试验并在 1.3倍感应电压下测量了 B 相的局部放电，加压时间 20 分钟，试验过程中未发现主变异常。7 月 15 日 1 时 54 分，由 2 号机带该变空载零起升压，当低压侧(13.8kV)升至 5kV 时，发电机转子电流剧增，最大达 1100A，(正常时约 320A)，还未来得及降压，主变重瓦斯动作跳 MK 开关，全部升压过程约 3 分钟。经吊检发现，故障发生在高压侧 B 相下分支、第一次故障线饼的下部。由于这次故障波及线饼 30 多个， 现场穿绕时间长， 难以保证质量， 决定将 220kV三相自耦变串联线圈全部拆除，于 7 月 28 日 23 时 30 分，暂由 110kV 并网运行，待全部更换为加强绝缘线圈。故障部位检查：该变 6 月 6 日，7 月 15 日先后发生两次绝缘事故，第一次事故的部位发生在高压侧 B 相下分支 1、2 号撑条间，由下往上数第 27至 32 线饼的辐向外侧第 5 匝往里的四只线饼，故障点烧了鸭蛋大的一洞，由于瓦斯保护动作快，波及范围不大。经现场局部穿绕更换了第 27 号至34 号八只线饼。第二次绝缘事故的部位仍发生在高压侧 B 相 1、2 号撑条间，线饼辐向的最里侧。由损坏的程度看，这次故障由第 17、18 线饼首先短路，短路电弧向上下发展波及到 18 个线饼的内侧线圈，有不同程度的烧伤和熔化，且多个线饼的导线沿圆周严重变形。另外，17-18 线饼在 A、B 段相间位置还各有一根导线熔化。这次事故波及面大，除 18 只线饼的部分导线熔化外，还有近 20 多个线饼部分绝缘表面严重熏黑。【案例评析】该变在大修吊罩检查时没有发现明显缺陷，大修恢复和第一次事故后修复整个工艺过程均未有失误之处，每次注入变压器本体油的耐压不低于50kV，油中微水不大于 20mlL，热油循环真空干燥油温 6568，注满油后，开启潜油泵循环，投运前各放气孔放气，经拆除线圈检查故障处没发现有异物破坏线圈绝缘，高压外围屏没有爬电痕迹。第一次事故前按正常操作在 220kV 侧进行二次冲击， 之后由 220kV 侧送电，由 110kV 并网运行，并网后运行 39 小时发生故障，在场人员听到冲击后变压器数分钟内声响较大，但网控室表计未见异常。第二次事故前由发电机零起升压(以减小对变压器的电压冲击作用)，但升压值不足额定电压的三分之一就发生事故。通过对该变压器的吊罩检查，事故修复及试验，运行操作和事故后的故障部位检查，认为这两次绝缘事故是由于变压器经过了十几年的运行，多次全电压下冲击拉合，使变压器匝间绝缘受到严重损伤。14 年来对 2 号主变进行全电压冲击和拉空载变压器各不少于 6070 次，冲击次数对变压器绝缘损伤有累积效应。 据变压器事故统计分析， 有些事故事先并无征兆，所以该变压器在最后一次冲击后运行 39 小时发生绝缘击穿导致线圈饼间短路是属突发性绝缘故障。分析认为，第二次故障点隐患缺陷的形成有可能和第一次故障点同时发生，只是损伤的程度不同，重者已经暴露，轻者隐蔽下来。也有可能第二次故障点是在第一次事故时由短路应力的作用，使线圈绝缘多点局部受伤破裂，但还未完全短路，这些隐蔽缺陷发生在线饼的最里侧，线饼又厚，在第一次故障修复时目测检查未能发现。在第一次故障修复后曾做过三倍感应耐压试验，首先对修复后的高压 B 相加压试验，试验过程电压没有突然下降和电流突变现象，试验通过。由于故障点不是完全短路，匝间尚有一定的绝缘强度，再加上第一次修复后经过对线饼用压力油冲洗后注入合格的变压器油，导线间有良好的油膜，所以能承受短