变压器事故概况及简要分析

1网内外变压器事故概况及简要分析　　 1990～1998年，华北电力集团公司共发生110kV及以上变压器损坏事故24起，平均年事故率为0.49%(同期全国变压器年事故率为0.81%)。其中，因外部短路冲击损坏的变压器11台，占总事故数46%。尤其是1997、1998年，因外部短路冲击损坏的变压器3台，竟占全部事故数(4台)75%。　　从全国110kV及以上变压器事故统计看，情况跟华北网相似，因外部短路冲击损坏的变压器占总事故数的比例也很大。比如，据国家电力公司电力科学研究院统计，1995、1996年，因外部短路冲击损坏的变压器达117台，占全国变压器总事故数的43%。　　由此看来，变压器外部短路冲击损坏事故已经成为影响变压器安全可靠运行的主要因素，要想进一步降低变压器事故率，确保电网安全可靠运行，必须从减少变压器外部短路冲击损坏事故数做起。　　通过对网内、外变压器外部短路冲击损坏事故的综合分析看出，事故原因主要是变压器本身的动稳定或热稳定能力不够、继电保护不完善以及运行维护存在漏洞等。为减少变压器外部短路冲击损坏事故的发生，特提出如下建议。　　 2防止变压器事故的主要措施　　 2.1把住订货关，不让劣质产品入网　　变压器发生外部短路冲击后，短路电流倍数和短路持续时间均在制造厂允许范围内，但变压器却发生了损坏事故，这是因为变压器的动、热稳定能力不够所致，属产品质量问题。对此，必须把住订货关，认真选型、选制造厂。主要措施如下：　　 2.1.1优先选用通过动稳定试验的变压器产品　　对于110、220kV变压器典型产品，目前国内已具备开展动稳定试验的能力，部分制造厂的某些产品已通过该项试验。因此，今后新投变压器应优先选用这些制造厂的产品，投标时，制造厂应提供产品的动稳定试验报告。　　 2.1.2变压器允许短路时间的选取　　今后新投变压器承受外部短路的允许时间选取4s(短路电流倍数小于15倍时)。　　国家标准(GB1094.5—85)对变压器承受外部短路时间的允许值规定为：当使用部门未提出其它要求时，用于计算承受短路耐热能力的电流I的持续时间为2s。因此，电网中运行的变压器的允许短路时间基本上都是2s。但电网中部分变压器的保护动作时间却较长，有的达3s、3.5s，大大超过了变压器所能承受的允许短路时间。结果，时常出现变压器由于长时间短路造成绕组温升超过允许值，导致变压器热稳定破坏，形成损坏事故。比如，1998年6月，北京咸宁站2号变35kV侧发生出口短路，由于过流动作时间长达3s，超过变压器允许短路时间2s，导致变压器绕组变形、放电。据调查，如将变压器承受外部短路的允许时间选取为4s，应不会影响价格和结构设计，制造厂也应该没有什么困难。　　 2.1.3认真选择变压器的结构型式　　实践证明发电厂启动备用变压器采用辐向分裂结构比采用轴向分裂结构的运行业绩好；壳式结构变压器比传统的心式结构变压器在动稳定方面要好；采用加强的整圆压板，不要用半圆形压板；绕组要恒压干燥，垫块预密化；低压绕组应设内衬高强度硬纸筒，纸筒与铁心应填实撑好；增加撑条数和压钉数等。　　 2.2改善继电保护，树立“保设备”的原则　　网内部分变压器保护跳闸时间大于变压器的短路允许时间，并由此造成了变压器损坏事故(如前面提到的北京咸宁站2号变压器)。因此，建议对这些继电保护尽快进行改造或完善，使之动作时间满足《电力变压器运行规程》(DL/T572—95)的要求：变压器保护动作的时间应小于承受短路耐热能力的持续时间。　　变压器保护动作时间确实难于满足要求，建议增设分支过流闭锁低电压速断保护，只要母线电压低于整定值即快速跳闸；或者增设限时速断保护；或者装设微机型母线保护，彻底解决母线短路事故延时跳闸问题。　　在备用电源自投问题上，建议增设工作电源过流闭锁功能，只要母线故障不消除，则备变不投，以防止备变投到故障母线上引起备变因出口短路冲击发生损坏事故，使事故扩大。这类事故网内、网外均出现过，如京西电厂变损坏事故便是其中一例。据山东省电力局统计，在8台次启动备用变压器损坏事故中，有5台次是因为投到故障母线上造成的。　　 2.3减少变压器外部短路冲击的几率　　6～35kV电缆出线故障多数为永久性的，因此，尽量不采用重合闸，以防止变压器再次合在故障电缆上，导致变压器遭受第二次外部短路冲击，增加损坏的可能性，使事故扩大化。　　积极开展开关柜全工况改造，今后应选用全工况开关柜，防止配电室“火烧连营”；加强封堵工作，防止小动物短路；加强清扫工作，防止污闪；6～35kV不接地系统容性电流超过10A的，应装设消弧线圈，使接地电弧能自熄，防止产生因弧光接地过电压而引发的电气设备的绝缘事故；提高直流电源的可靠性，防止因失去直流而出现的保护拒动的现象；6～10kV母线系统逐步采用热缩护套，防止外物短路；防止误操作等。　　 2.4不能盲目投入遭受外部短路冲击的变压器　　变压器遭受外部短路冲击后，应进行相关试验和检查，应积极创造条件开展绕组变形试验。严禁盲目投入，使已存在缺陷的变压器再次承受冲击，使事故扩大化。