1 事故概況
六店變2號主變型號為SSZ8-31500/110的三相三線圈有載調壓變壓器,變壓器三側均安裝避雷器,110 kV側型號為Y5W-100/160W,35 kV側型號為Y5WZ-42/102W,10 kV側型號為YCZ12.7/40。此外,變壓器110,35 kV中性點均安裝了避雷器,型號分別為:Y1W-60/144W,Y5WZ-42/102W;35,10 kV線路均不裝避雷器。2號主變自1996年7月投運以來,一直未發生異常情況,各預試年度中絕緣狀況等檢查試驗均為合格。
2003-08-10T18:01,六店變地區雷雨交加,六店變2號主變差動保護動作、主變本體重瓦斯動作,2號主變三側開關跳閘。
2 事故調查分析
2.1 事故后檢查試驗情況
(1) 主變本體色譜分析:乙炔的體積分數為
153.5×10-6;總烴的體積分數為:311×10-6;氫氣的體積分數為223×10-6,較事故前的預試數據呈大幅上升,但油色正常,未發現游離碳。
(2) 本體瓦斯繼電器內有大量氣體。經色譜分析,主要成份為氫氣和乙炔。其數據為:乙炔的體積分數為3 181.5×10-6,總烴的體積分數為20 996×10-6,氫氣的體積分數為24 552×10-6。
(3) 110 kV和35 kV B相繞組直流電阻較正常值約增大1倍。
(4) 變壓器本體介損、泄漏電流、絕緣電阻及吸收比以及套管試驗均為合格。
(5) 2號主變三側避雷器及線路避雷器均不動作,事故后避雷器試驗發現2號主變110 kV B相避雷器計數器無法動作,其余試驗項目均合格。
(6) 接地網均完好,接地電阻在合格范圍內。
2.2 解體檢查及損壞情況
根據現場檢查、試驗結果,初步認為2號主變B相高、中壓繞組在雷擊中造成匝間故障,從高、中壓B相線圈直流電阻增大的現象分析,為繞組匝間斷股所引起。解體檢查情況如下:
(1) 下節油箱內有大量墊塊散落,最外層高壓調壓線圈上部鐵軛墊塊大面積散落,其中B相柱最嚴重;同時在下節油箱槽內有多段棉紗帶等雜物;油箱內絕緣油中未發現有游離碳存在。
(2) B相高壓線圈上部入波段匝間斷股1~2股,斷線處為表面換位線。
(3) B相中壓線圈從下數約6餅處,有多個線餅間的匝間放電,其中斷線為1~2股。
(4) C相高壓調壓線圈有絕緣擊穿痕跡,為調壓線圈自身的匝間絕緣擊穿,未斷股。
(5) 高、中壓線圈繞制較松散,特別是故障線段線餅間松散較為明顯,表現為:上半部分和下半部分線圈在同油道處,在高度上其位置因松散而發生移動;高壓線圈故障部位有一線餅上下線匝有“翻滾”現象(即上、下線匝錯位)。
2.3 事故原因分析
(1) 從吊罩解體情況看,變壓器損壞點和面比較多,包扎不規范,走線不合理,墊塊大面積散落,線圈在制作工藝上存在問題,軸向壓緊力不夠,且油中有雜質。另在高壓線圈故障部位有一線餅上下線匝有“翻滾”現象,極易造成繞組匝間絕緣損傷,其中B相高壓繞組可能因換位剪刀口處絕緣早期已有損傷,但未作特別加強,絕緣有薄弱點。
(2) 8月10日六店變地區因大范圍雷擊,110 kV及35 kV進線雷電侵入波激發2號主變高、中壓線圈匝間絕緣擊穿損壞。
(3) B相高壓繞組受雷電波作用,在繞組進波段及C相中性點處造成絕緣損傷。
(4) C相高壓調壓線圈的絕緣擊穿應為雷電侵入波反射而引起,或為中性點電位升高對C相高壓調壓線圈絕緣薄弱點形成反擊所致。
(5) B相高壓繞組發生匝間擊穿后,其它匝間平衡被破壞,產生較大的短路力,使高壓線圈在故障處出現軸向上下竄動,加之高、中壓線圈間的機械力使中壓線圈發生變形和位移,致使B相中壓線圈發生絕緣損傷。
(6) 因事故變壓器匝間絕緣制作上的問題,造成其沖擊絕緣水平下降,可能已低于避雷器的殘壓。
3 防范措施
(1) 加強110 kV變壓器的選型和選廠工作。必須強調制造廠在出廠試驗中所有試驗項目和標準的完整性,特別是對變壓器沖擊絕緣水平的考核試驗。
(2) 加強對變壓器的防雷保護工作,重視避雷殘壓等參數的選擇工作,應對運行幾年后避雷器的特性進行抽檢。
(3) 從我局這幾年對免吊罩結構的變壓器吊罩檢查情況看,曾發現墊塊松動、壓緊力不夠、鐵芯松散、油中含有雜質等情況。建議對國內廠家生產的免吊罩結構的變壓器在基建安裝時應吊罩檢查。
(4) 制造廠家應進一步優化設計,提高制造質量和抗短路能力。運行單位應采取措施防止變壓器近區短路,遭受近區短路后,應及時做線圈變型試驗、直流電阻測量、油化試驗,對遭受近區短路故障次數多的變壓器應縮短大修周期。
(5) 加強變壓器的全過程管理,特別要加強變壓器的監制工作,從源頭上控制變壓器的質量。
(6) 在新線路設計時,應考慮線路耐雷水平適當低于變電設備的耐雷水平。
(7) 建議重點研究多雷區的變壓器防雷工作。
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