预防主变压器因外部短路引起损坏事故的对策

电力18讯：    统计资料表明：近些年来，我国110 kV及以上的主变压器因外部短路引起的损坏事故明显地增长，而且大多数故障的变压器损坏严重，有的还扩大成系统事故，后果极为严重。这是一项急待解决的重大安全问题，有必要通过对事故的统计分析，查找事故发生及增长的原因，并研究切实可行的对策来加以抑制。

　　1 因外部短路引起主变压器损坏事故的状况

　　1.1 1990～1996年，全国110 kV及以上电压等级的主变压器因外部短路损坏的为124台次，是同期全部主变压器事故409台次的30.3%。从时间分布来看：

　　 1990～1991年所占的比例为10%以下，1992～1995年平均以每年10%左右的速率增长，到1996年已达到50%，其中110 kV电压等级的占45.2%，220 kV电压等级的占56%。在外部短路损坏的主变压器中，短路点发生在变压器低压侧的占80%以上。

　　1.2 某省会所在地的供电分公司，现运行的110～220 kV电压等级的主变压器共50台。1998～1999年两年内，发生110～220 kV电压等级的主变压器损坏7台次，其中6台次是因变压器低压侧外部短路引起的损坏，占总事故台数的85.7%，有关情况见表1。

　　 说明：1.除第5、6项外全部是低压侧外部短路引起，占85.7%。



　　 2.变压器额定容量与低压母线短路容量比除第2项为11.475%外，其余皆在4.88%～9.77%。

　　 3.重瓦斯跳闸在7次中占4次为57%。

　　2 原因分析

　　2.1 近些年来，由于电力企业重视和加强了主设备的绝缘监督工作，尤其是油中微量气体色谱检测技术的普及和提高、带电测试和在线检测的开展，使绝缘受潮、局部过热、铁芯多点接地、分接开关不良等渐变性故障，在缺陷阶段就得到及时发现和处理，大大降低了主变压器这些类型故障的发生率。而外部短路所引起的主变损坏事故，许多是突发性的，虽然也有一部分主变是由于故障电流冲击积累效应损坏的，但由于缺乏预先诊断手段和低压侧保护不够完善等原因，使因外部短路冲击损坏的事故比率上升。

　　2.2 随着系统的发展、变压器容量的增大、线路和设备数量的增多，使短路故障次数和短路电流随之增加，主变压器承受短路冲击的环境更加严峻，在其它条件相同的情况下，使主变损坏概率也相应增加。

　　2.3 从全国统计资料中得知，新投运变压器在外部短路引起损坏的故障中占很大比率。在1990～1996年，投运1年以内的占21%，5年以内的占55%。而某供电分公司投运5年以内损坏的变压器竟占100%。这说明近年来变压器制造厂在改进动、热稳定技术方面进展不大，同时因变压器制造厂大量增加，鱼龙混杂，在质量控制方面还存在不少问题。

　　2.4 一 些运行单位在认识上存在“变压器制造质量上的问题，只能由制造厂来解决”的等待思想，妨碍了设法采取综合性措施。

　　3 防止对策

　　3.1 作为用户要有强烈的自我保护意识，严格选用质量良好的变压器产品。

　　3.1.1 在工程订货招标中，应将变压器质量作为首要条件。在进行经济比较时应考虑到运行中可能因冲击损坏引起的事故损失、返修费用等较大的运行成本。

　　3.1.2 订货合同中，应详细明确质量要求、索赔的规定。在运行中一旦发生质量事故(如：因动稳定不够，在短路冲击中损坏)，应按合同索赔。

　　3.1.3 大型变压器在制造过程中，运行单位应派专业人员实施监督及阶段性质量检查，并特别注重以下几个方面：

　　 (1) 应使用合适的导线，尤其应适当控制换位导线的宽厚比，采用自粘性导线和硬度较高的导线，以提高绕组自身强度。

　　 (2) 应严格控制各侧绕组高度的一致性，并最终达到设计和工艺要求的高度；应使绕组有均衡和足够的轴向压紧力。压紧结构应保证有足够的机械强度。

　　 (3) 引线的固定支点材料和结构应有足够的强

　　度，引线焊接质量应良好。

　　 (4) 内绕组与铁芯柱之间支撑应有足够强度，防止绕组径向失稳变形。

　　 (5) 应严格执行制造工艺，如保护内外撑条和上下垫块严格对齐而不发生错位等。

　　3.2 防止近区三相短路，降低低压侧外部故障发生率

　　3.2.1 选用可靠性高的成套配电装置。国标对10～35 kV开关柜的选用未作规定，且这一电压等级的成套开关柜种类很多，生产厂家更多，在选用时应慎重，重要的大型变电站可考虑采用SF6全封闭组合配电柜。

　　3.2.2 加强配电装置的改造和维护。更新故障率较高的旧配电装置，加强维护、防止过热、进行定期检测、坚持对真空开关灭弧室的耐压测试。

　　3.2.3 改进接线及运行方式。如：对于220/110/10 kV的地区变电站，10 kV只作为补偿用，避免有配电线引出；母线上加防谐振过电压装置；在运行方式上对两台及以上主变压器的变电站，可创造条件使中压侧解列运行，以降低短路电流和改善继电保护灵敏度。

　　3.2.4