1主变压器设备概况

　　大亚湾核电站1号、2号主变压器是目前国内容量最大的变压器，主变压器由3台375MVA的单相变压器组成，额定容量为1125MVA。主变压器低压侧电压（发电机出口电压）均为26kV，高压侧电压分别为420kV（1号机组）和525kV（2号机组）。主变压器低压侧为三角形接线方式，每相电流为24982A高压侧为Y型接线，每相电流为1546A（1号机主变压器）和1237A（2号机主变压器），主变压器冷却方式为强迫油循环风冷ODAF型。

　　2事故发生过程

　　2000年2月28日17时46分5秒，1号主变压器W相高压侧中性点套管出口连接件（连接头及软连接母排）发生过热烧断事故，事故过程形成电弧放电。当中性点电弧放电转向对邻近高压侧冷却器一回油管放电时，引发主变压器第一套零序保护动作（保护定值400A／0．1s），使1号发电机组及反应堆紧急安全停机、停堆。主变压器跳闸后厂用电成功切换到辅助电源供电系统供电。事故发生过程中保护系统动作正常，同时，工作人员手动启动主变压器喷淋系统并经消防队干预将主变压器套管残火扑灭。

　　3原因分析

　　事故发生后，发现主变压器W相中性点套管出口接线端子已烧熔，出口连接线已烧断达18cm，套管上部瓷裙已碎裂。电弧放电过程中对邻近一回油管（高压侧）有轻微放电烧痕，其它部件无箱本体压力释放装置未动作，说明其内部电弧放电可能性不大。检查发电机－变压器组差动保护（保护定值0s）、主变压器差动保护（保护定值0s）以及主变压器高压侧过流保护均未启动及未动作出口，说明主变压器未发生短路故障。故障时主变压器零序电流达1414A（二次电流0．707A），持续0．18s。主变压器第一套零序保护（二次保护定值0．2A／0．1s）动作正常，主变压器第二套零序保护（二次保护定值0．3A／2．5s）启动正常（未动作出口）。此时，立即取油样作化学分析，油色谱、微水含量、油耐压值均合格；测量主变压器W相高压绕组绝缘电阻和三相直流电阻均正常；制造厂变压器专家对其内部构件、铁心和绕组等进行全面检查，未发现异常。分析事故现象和继电保护动作情况，可确认本次突发事故是由于W相中性点出口连接头接触不良所造成，

　　影响因素有以下几点：

　　a）原中性点连接头设计不合理，接触面积设计裕度不够实物测量，铜导电杆与铜夹具的视在接触面积为2×1150mm2，铜夹具与铝母线板之间的视在接触面积为2×1850mm2。根据国内设计规范计算，其接触面上的电流密度比规范要求值分别大4倍（按有效视在面积算为7．95倍）和3．17倍。2号主变压器中性点接触面上的电流密度比规范要求值分别大5．35倍和2．13倍，与国内几家主要大变压器厂采用的电流密度值0．2A／mm2相比差距很大，与岭澳核电站1号主变压器中性点连接头相比差别更大，这种比较见表1所示，这样的设计在接触面上就易形成局部热点。

　　b）中性点连接头的结构形式可靠性差变压器中性点连接头采用的是导电铜杆（套管出线）、导电铜夹件（又称过渡铜夹件）、导电铝板经钢螺栓（长螺栓），按跷跷板模式一起紧固的连接方式，与IEEE标准和GB5273—1985推荐的常规通用接线端子（目前岭澳核电站采用的接线方式）的“导体与导体”“导体与接线端”分级连接的设计相比，其可靠性较差，原因是跷跷板式的螺栓紧固模式中，任何一个螺栓的失效（如螺帽脱扣，螺杆断裂），均会造成另一侧螺栓功能的丧失，而剩余的一对连接件无法独立承担额定电流下的长期安全运行，因此，任何一个螺栓的失效最终都会导致事故发生。经对现场备用相变压器中性点套管连接头的调查，其连接头与现在使用的这种结构不同，分析认为由于主压器变中性点接地母线为铝板设计，而中性点套管原接线端子与之无法直接连接，在此情况下厂家采用了过渡夹件实现连接的设计，而这种变更的设计造成其可靠性变差。