[摘要]  針對一起6KV6kV樹脂絕緣干式變壓器一次側(cè)繞組接地引起爆炸以及和保護(hù)越級跳閘的故障原因進(jìn)行分析探討，找出故障原因并處理，為今后此類故障的分析處理和預(yù)防工作打下基礎(chǔ)。
 

關(guān)鍵詞  干式變壓器 繞組爆炸   越級跳閘   一次側(cè)
 

1 故障概況

某日，某日清晨5點50分，我某公司某條生產(chǎn)線供電的一臺6KV6kV樹脂絕緣干式變壓器（額定容量為2 500KVA500kVA）一次側(cè)B相繞組發(fā)生故障，引起大片弧光，進(jìn)而引起導(dǎo)致相間短路最終導(dǎo)致引發(fā)爆炸，。電源進(jìn)線柜和該臺變壓器的出線開關(guān)柜保護(hù)動作，但是斷路器仍在合閘狀態(tài)，導(dǎo)致變電站與之相應(yīng)對應(yīng)的6KV6kV饋線開關(guān)柜分閘，將致使上級的35KV35kV油浸式變壓器進(jìn)線開關(guān)柜保護(hù)瞬間動作將該開關(guān)柜內(nèi)的斷路器由合閘瞬間切換到分閘狀態(tài)。也就是說下級的6KV6kV干式變壓器一次側(cè)B相繞組接地故障引起的爆炸最終導(dǎo)致二次保護(hù)越級跳閘。，同時35KV35kV油浸式變壓器保護(hù)測控柜報本體壓力釋放警。

與此同時，變電站35KV35kV油浸式變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)各動作一次，變電站與之相應(yīng)的6KV6kV饋線開關(guān)柜NSA3112線路測控保護(hù)裝置動作報告顯示保護(hù)于當(dāng)日05:50:34:401啟動， 故障類型：為Kac Kac，故障電流：為53.87A  87A，0.35S 35s后過流I段動作。

2 電氣系統(tǒng)主接線圖

35KV35kV變電站和6KV6kV配電室電氣主接線圖如圖1所示。一條35KV35kV母線經(jīng)32開關(guān)將電送電至35KV35kV油浸式變壓器一次側(cè)，其二次側(cè)6KV6kV進(jìn)線經(jīng)52開關(guān)送電至6KV6kV母線，6KV6kV母線的一條饋線通過經(jīng)53開關(guān)送電至6KV6kV配電室的電源進(jìn)線柜。，接著通過母線將電送至6KV6kV干式變壓器一次側(cè)，再由6kV干式變壓器二次側(cè)400V出線通過出線柜各路斷路器送電至分配到車間的各個動力電源柜里去，來承擔(dān)負(fù)荷。
 

  

圖1 系統(tǒng)主接線圖
 

3 故障查找過程

根據(jù)現(xiàn)場人員反映，聽見一聲巨響之后車間全部停電。決定電工對6KV6kV配電室現(xiàn)場進(jìn)行全面巡檢。，先檢查6KV6kV開關(guān)柜，時發(fā)現(xiàn)，6KV6kV電源進(jìn)線柜和變壓器出線開關(guān)柜的線路保護(hù)裝置里有報警和動作指示。。由電源進(jìn)線柜DGR2201線路保護(hù)測控裝置動作報告顯示記錄里看到電流速斷保護(hù)于當(dāng)日05:48:49 49:0735mS 電流速斷保護(hù)動作 ，Ia=30.27 27A、Ib=50.85 85A、Ic=55.57 57A，Uab=12.1 1V、Ubc=18.2 2V、Uca=17.1V ；干式變壓器出線柜DGR2234低壓變壓器保護(hù)測控裝置動作報告記錄里看到顯示速斷保護(hù)于當(dāng)日05:49:19: 0108mS 速斷保護(hù)動作， Ia Ia=49.07 07A、IbIb=93.76 76A、Ic Ic=01.61 61A，Uab Uab=12.4 4V、Ubc Ubc=19.2 2V、Uca Uca=13.9V。之后對6kV干式變壓器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該變壓器柜前面上部紗窗有燒焦痕跡，打開柜門一看，到一次側(cè)三相電纜銅鼻子因相間短路被打掉一塊，（尤其是B相最嚴(yán)重）厲害，高壓側(cè)B相繞組絕緣層及燒壞，B相繞組其下面下方的冷卻風(fēng)扇被燒毀，檢測繞組溫度的溫度傳感器線被燒斷，詳見下圖圖2所示。
 

圖2
 

4 故障分析與探討

由于這是一該臺6kV干式變壓器為新投入使用的運變壓器，又經(jīng)過排查，可以排除線圈絕緣老化、負(fù)載短路、接地不良、雷擊過電壓等原因，，因此所以初步分析判斷故障產(chǎn)生的原因可能有以下面幾點：。

4.（1）變壓器本身問題，。變壓器一次側(cè)繞組所采用的材料質(zhì)量不良，、絕緣層材料混進(jìn)金屬物質(zhì)，、樹脂澆注工藝沒做好，，都有可能造成一次側(cè)繞組接地引起大片弧光，進(jìn)而產(chǎn)生相間短路最終導(dǎo)致爆炸和以及二次保護(hù)越級跳閘的現(xiàn)象。

4.（2）所帶負(fù)荷中有1000KW1 000kW大功率中頻加熱設(shè)備，其產(chǎn)生的多次諧波危害對變壓器造成的影響。對于干式變壓器，諧波不僅會加劇使渦流和集膚效應(yīng)加劇，造成變壓器絕緣損壞，大大降低其使用壽命，還會使繞組產(chǎn)生震動而、制造額外噪聲。但在實際應(yīng)用中經(jīng)過詢問多家中頻廠家均未出現(xiàn)過中頻諧波導(dǎo)致變壓器爆炸的案例。

根據(jù)現(xiàn)場情況，第一種故障產(chǎn)生的原因最有可能是性最大第一種。因為該變壓器保護(hù)測控裝置動作報告記錄里顯示速斷保護(hù)動作，B相電流為A相電流的兩倍，C相電流幾乎接近為零，這說明C相的電流串到B相繞組里造成B相繞組過熱，其絕緣被加速破壞，導(dǎo)致B相繞組接地，在6kV高壓作用6KV情況下輸入側(cè)引起出現(xiàn)大片弧光，進(jìn)而引起造成相間短路，最終導(dǎo)致引發(fā)爆炸，之后保護(hù)電流速斷保護(hù)迅速動作，經(jīng)在上級延時響應(yīng)片刻，35KV35kV變電站進(jìn)線保護(hù)動作，使斷路器小車分閘，快速切斷電源，從而避免事故進(jìn)一步擴散。但以下是變壓器廠家出具的故障分析報告：

關(guān)于勝利鋼管有限公司2500KVA干式變壓器故障分析報告

山東勝利鋼管有限公司使用******有限公司SCB10-2500/6.3KVA干式變壓器(產(chǎn)品編號******)，運行中出現(xiàn)高壓跳閘故障。為保障用戶供電需要，******公司于最短時間內(nèi)生產(chǎn)同一型號產(chǎn)品對故障變壓器進(jìn)行了更換處理，并對故障產(chǎn)品返廠后進(jìn)行解剖分析。

故障變壓器外觀檢查:A、B高壓接線板出現(xiàn)對地放電痕跡；B相高壓繞組內(nèi)壁出現(xiàn)貫穿性電弧灼傷；高壓側(cè)冷卻風(fēng)機燒融；B相溫控傳感線損壞。拆除連接組別高壓連桿及低壓中性點銅排，使用調(diào)壓器從低壓側(cè)送電400V，A、C兩相正常，B相加壓56V時，電流780A，一、二次間絕緣筒起火燃燒，斷定B相繞組存在短路故障。拆除鐵芯上軛，吊出B相高低壓繞組仔細(xì)觀察，短路點位于B相高壓位高壓繞組內(nèi)壁從上至下38cm位置處，B相低壓繞組相對應(yīng)位置有放射性開裂，絕緣筒燒熔處存有非銅不明金屬顆粒及兩段2cm長金屬絲。將高壓線圈短路部位用無齒鋸剖開，除燒融處外未發(fā)現(xiàn)其它匝間、段間短路現(xiàn)象，二、三段間絕緣間隙45mm，符合設(shè)計要求。

結(jié)論：此故障產(chǎn)品應(yīng)是因為B相繞組高低壓之間落入金屬異物，卡在絕緣筒受損部位，造成絕緣強度降低，高低壓之間發(fā)生弧光短路。

 

根據(jù)報告可以看出變壓器廠家的故障分析報告給出的結(jié)論是B相繞組高低壓繞組之間落入金屬異物，這與“是我們在分析故障原因時所未想到的，我們的故障分析只想到了設(shè)備加工過程中可能出現(xiàn)的“變壓器自身問題，絕緣層材料混進(jìn)金屬物質(zhì)””有一定出入問題，而未想到是設(shè)備運輸與安裝過程中出現(xiàn)的問題，。所以為此，在以后的工作中我們要加強對設(shè)備的運輸和安裝過程的加強防護(hù)。

 

5 處理措施

（1）   由于根據(jù)上述故障原因，為避免油箱變形和爆裂，開啟35KV35kV油浸式變壓器壓力釋放閥開啟來釋放油箱內(nèi)的壓力。。但在正常運行情況下時該壓力釋放閥是在關(guān)閉狀態(tài)下的。，所以因此，在釋放壓力后要將壓力釋放閥打在關(guān)閉狀態(tài)，進(jìn)而從而解除該臺35KV油浸式變壓器的保護(hù)測控柜報本體壓力釋放警。，否則35KV油浸式變壓器進(jìn)線開關(guān)柜的斷路器手車就無法合閘。