电力变压器运行中的故障原因分析与处理
来源：中国电能质量 作者：电力论文3 发布日期：2007-12-24 18:38:15
1、现象及故障原因
我局220kV马坝变电所运行的一台SFPZS-150000/220型电力变压器，1992年8月投产以来的6年多时间，曾因制造、安装、运行、维护等原因，6次被迫停运，给电力系统安全运行带来一定的影响。现将其每次的现象、原因分析与处理归纳整理列入表1。
表1 220kV马坝变电所主变压器故障情况
日期
现象
故障原因
1994.12
变压器绝缘油电气试验介损不合格，tgδ=4.631
绝缘油质劣化。
1996.1.8
变压器差动保护动作，高、中压侧跳闸。
拉开主变低压侧5010刀闸时，三相接地短路，差动保护动作跳闸。
1997.5.4
变压器中压110kV侧中性点避雷器顶部接线端子熔化
接线时接触面接触不良。
1998.7.24
变压器中压110kV侧中性点避雷器顶部端子损坏，动作计数器爆裂。
1.接线时接触面接触不良。
2.动作计数器质量差。
1998.10.19
变压器“主要重瓦斯动作”光字牌亮，三侧断路器跳闸。
1.温度表触点取错，测绕组的温度表的启动冷却装置和发信号触点接到跳闸回路中。
2.二次回路接线错误，温度升高跳闸回路与重瓦斯保护回路并联，信号显示“主要重瓦斯动作。”
1998.12.11
变压器“差动保护动作”光字牌亮，三侧断路器跳闸。
110kV旁路190断路器转为变中101断路器运行之前，转接TA回路后，投入差动保护出口连接片，误跳2201、190、501三侧断路器。
2、故障原因分析
从表1中可知，这台变压器因各种原因多次退出运行，主要由以下原因所起引；
2.1产品质量问题
(1)1994年12月在试验时发现绝缘油介质损失因数tgδ=4.631，明显超标。采取机械滤油措施，仍然超标，无变化。经广州分析测试中心进行化验分析，判断为含有醇酸树脂成分，原因是制造时，绝缘漆固化工艺不合符要求，在运行中醇酸树脂成分逐步渗入绝缘油中所引起的，然后采用FY-6000分子筛滤油机进行滤油，988吸附剂吸附醇酸树脂的办法处理,tgδ达到了0.713，经跟踪测试，比较稳定。使用这种方法处理绝缘油与更换新油相比，可以节省检修费用40多万元。这一问题是在安装、验收过程中无法发现的隐患。直到投入运行2年之后才反映出来。
(2)1996年1月8日，在操作主变低压侧5010刀闸时，拉开5010刀闸，联动合地刀后，5010刀闸动触头反弹，致使断口距离不够被击穿，引起三相短路，造成主变差动保护动作跳闸。经检查，这一事故是由于厂家设计和制造刀闸不合理引起的，后来，将与5010刀闸同一类型的刀闸进行了更换，避免了类似事故的再次发生。
2.2安装过程中的隐患
1998年10月19日的“主变重瓦斯动作”光字牌亮，三侧断路器跳闸，造成十多个110kV变电所失压的大面积停电，就是在安装过程中遗留下的隐患造成的。
WTYR-01型线圈温控器的88接点与140接点相互取错，功能交换。将88控制冷却装置启动的接点接到了跳闸回路中，而将140控制跳闸的接点误接到了冷却装置启动回路中，因此，当线图温度达到88该启动冷却装置时，反而跳闸，失去了应有的功能。
2.3由检修维护工艺质量问题所引起
1997年5月4日和1998年7月24日两次故障都是发生在110kV侧中性点避雷器顶端的接线端子上，尽管这是一项简单的接线工作，由于接线工艺质量不良的问题重复发生，造成两次被迫停电。
2.4由运行人员的误操作所引起
1998年12月11日，主变110kV中压侧101断路器由旁路190断路器代路运行。当由190断路器转为101断路器运行的操作过程中，运行人员先退出主变纵差动保护出口连接片，然后纵差动保护电流回路由110kV套管TA回路转接到101断路器TA回路，在101断路器没有合闸之前投入主变纵差动保护出口连接片，致使2201、190、501三侧断路器跳闸。其原因是没有按本站的操作细则填写操作票，导致误操作。
3、教训与改进措施
3.1生产厂家产品质量方面
应该广泛收集信息，使用设计合理、制造质量好、运行可靠的产品。对于表1中问题1，根据广东省电力工业局1997年初对全省220kV电压等级主变压器绝缘油介质损失普查前后发生的问题统计表，共发现13台国产SFPZS7-150000/220电力变压器的绝缘油介损值超标，其中就有12台是沈阳变压器厂生产的，介损值最高的竟达到tgδ=21.144，对这一问题，我们在订货及运行工作中应当引起足够的重视。
3.2设备安装及检修方面
应该加强施工中的工艺管理和严格执行“三极验收”制度。
表1中问题3和4，在不长的时间间隔内，在同一台设备的同一位置重复发生同样问题，应当加强作业技能的培训和工艺质量的管理工作，提高检修工艺质量水平。针对表1中问题5，在施工中，对每个元器件都要校核，每一回路都要接线正确，每一单元试验报告都要完整、准确。自检与互检相结合，单项验收与总体验收相结合，认认真真做好施工班组验收、施工单位验收、工程交接验收的三经验收管理，使施工中的隐患解决在设备投运之前，防患于未然。
3.3运行管理方面
倒闸操作应该严格执行规程，严格执行正确的操作票。
(1)对表1中问题6，应当首先退出纵差动保护出口连接片，然后再进行转接TA回路和一次设备的倒闸操作，经检查无误，最后才能投入纵差动保护出口连接片。
(2)在主变纵差动保护的定值整定方面，以往使用的主变压器容量比较小，一般主变差动保护定值整定的原则是：
a)躲开TA二次回路开路时引起的误动作。
b)躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流。
c)躲开励磁涌流的影响。
同时，还要满足保护灵敏系数的要求。如果在这种情况下，倒闸操作时，偶尔弄错了投退纵差动保护的出口连接片的顺序，可能也不会出现纵差动保护误动作跳闸的现象。但是，对于逐步投入较多的大容量的变压器，按上述的整定原则往往不能满足保护灵敏度的要求，因而广泛采用了具有制动特性的差动继电器，减小了差动保护动作值(马坝所主变纵差动保护动作值为2A，TA二次侧额定电流为5A)，提高了保护灵敏系数。在这种情况下，如果倒闸操作中再把投退纵差动保护出口连接片与转接TA回路及操作一次设备的前后秩序搞颠倒，不但违犯有关规程，也会造成主变纵差动保护动作，误跳闸的误操作事故，这种事例已在《事故通报》中多次出现，因此，这一情况应当引起运行人员的特别重视。