110kV主变遭受雷击事故的分析

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/1/23 19:24:17

关键词: 变压器 10KV 110kv

1事故概况

六店变2号主变型号为SSZ8-31500/110的三相三线圈有载调压变压器，变压器三侧均安装避雷器，110kV侧型号为Y5W-100/160W，35kV侧型号为Y5WZ-42/102W，10kV侧型号为YCZ12.7/40。此外，变压器110，35kV中性点均安装了避雷器，型号分别为：Y1W-60/144W，Y5WZ-42/102W；35，10kV线路均不装避雷器。2号主变自1996年7月投运以来，一直未发生异常情况，各预试年度中绝缘状况等检查试验均为合格。

2003-08-10T18:01，六店变地区雷雨交加，六店变2号主变差动保护动作、主变本体重瓦斯动作，2号主变三侧开关跳闸。

2事故调查分析

2.1事故后检查试验情况

(1)主变本体色谱分析：乙炔的体积分数为

153.5×10-6；总烃的体积分数为：311×10-6；氢气的体积分数为223×10-6，较事故前的预试数据呈大幅上升，但油色正常，未发现游离碳。

(2)本体瓦斯继电器内有大量气体。经色谱分析，主要成份为氢气和乙炔。其数据为：乙炔的体积分数为3181.5×10-6，总烃的体积分数为20996×10-6，氢气的体积分数为24552×10-6。

(3)110kV和35kVB相绕组直流电阻较正常值约增大1倍。

(4)变压器本体介损、泄漏电流、绝缘电阻及吸收比以及套管试验均为合格。

(5)2号主变三侧避雷器及线路避雷器均不动作，事故后避雷器试验发现2号主变110kVB相避雷器计数器无法动作，其余试验项目均合格。

(6)接地网均完好，接地电阻在合格范围内。

2.2解体检查及损坏情况

根据现场检查、试验结果，初步认为2号主变B相高、中压绕组在雷击中造成匝间故障，从高、中压B相线圈直流电阻增大的现象分析，为绕组匝间断股所引起。解体检查情况如下：

(1)下节油箱内有大量垫块散落，最外层高压调压线圈上部铁轭垫块大面积散落，其中B相柱最严重；同时在下节油箱槽内有多段棉纱带等杂物；油箱内绝缘油中未发现有游离碳存在。

(2)B相高压线圈上部入波段匝间断股1～2股，断线处为表面换位线。

(3)B相中压线圈从下数约6饼处，有多个线饼间的匝间放电，其中断线为1～2股。

(4)C相高压调压线圈有绝缘击穿痕迹，为调压线圈自身的匝间绝缘击穿，未断股。

(5)高、中压线圈绕制较松散，特别是故障线段线饼间松散较为明显，表现为：上半部分和下半部分线圈在同油道处，在高度上其位置因松散而发生移动；高压线圈故障部位有一线饼上下线匝有“翻滚”现象(即上、下线匝错位)。

2.3事故原因分析

(1)从吊罩解体情况看，变压器损坏点和面比较多，包扎不规范，走线不合理，垫块大面积散落，线圈在制作工艺上存在问题，轴向压紧力不够，且油中有杂质。另在高压线圈故障部位有一线饼上下线匝有“翻滚”现象，极易造成绕组匝间绝缘损伤，其中B相高压绕组可能因换位剪刀口处绝缘早期已有损伤，但未作特别加强，绝缘有薄弱点。

(2)8月10日六店变地区因大范围雷击，110kV及35kV进线雷电侵入波激发2号主变高、中压线圈匝间绝缘击穿损坏。

(3)B相高压绕组受雷电波作用，在绕组进波段及C相中性点处造成绝缘损伤。

(4)C相高压调压线圈的绝缘击穿应为雷电侵入波反射而引起，或为中性点电位升高对C相高压调压线圈绝缘薄弱点形成反击所致。

(5)B相高压绕组发生匝间击穿后，其它匝间平衡被破坏，产生较大的短路力，使高压线圈在故障处出现轴向上下窜动，加之高、中压线圈间的机械力使中压线圈发生变形和位移，致使B相中压线圈发生绝缘损伤。

(6)因事故变压器匝间绝缘制作上的问题，造成其冲击绝缘水平下降，可能已低于避雷器的残压。

3防范措施

(1)加强110kV变压器的选型和选厂工作。必须强调制造厂在出厂试验中所有试验项目和标准的完整性，特别是对变压器冲击绝缘水平的考核试验。

(2)加强对变压器的防雷保护工作，重视避雷残压等参数的选择工作，应对运行几年后避雷器的特性进行抽检。

(3)从我局这几年对免吊罩结构的变压器吊罩检查情况看，曾发现垫块松动、压紧力不够、铁芯松散、油中含有杂质等情况。建议对国内厂家生产的免吊罩结构的变压器在基建安装时应吊罩检查。

(4)制造厂家应进一步优化设计，提高制造质量和抗短路能力。运行单位应采取措施防止变压器近区短路，遭受近区短路后，应及时做线圈变型试验、直流电阻测量、油化试验，对遭受近区短路故障次数多的变压器应缩短大修周期。

(5)加强变压器的全过程管理，特别要加强变压器的监制工作，从源头上控制变压器的质量。

(6)在新线路设计时，应考虑线路耐雷水平适当低于变电设备的耐雷水平。

(7)建议重点研究多雷区的变压器防雷工作。

来源：中国电站集控运行技术网

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