【摘要】：介紹了一起由外部短路故障引起的變壓器短路事故,分析了故障錄波、保護(hù)動(dòng)作情況以及試驗(yàn)數(shù)據(jù),并通過解體試驗(yàn)驗(yàn)證了診斷結(jié)果。提出了關(guān)于提高變壓器自身抗短路能力不足問題的幾點(diǎn)建議。
【圖文】：

若琪等：一起220kV變壓器繞組短路故障診斷與分析110kV母線并列運(yùn)行，10kV側(cè)I、II母線分裂運(yùn)行。故障時(shí)現(xiàn)場(chǎng)無檢修工作，無操作，#1主變正常運(yùn)行，無缺陷，開關(guān)無異常信號(hào)。2.3保護(hù)動(dòng)作情況8月4日15時(shí)44分31秒，220kV臨海站110kV臨海線發(fā)生避雷器爆炸，出口C相接地短路故障，故障電流10.87kA。臨海線線路保護(hù)接地距離Ⅰ段、零序Ⅰ段保護(hù)快速動(dòng)作，臨海線171開關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)部跳閘線圈燒損造成開關(guān)拒動(dòng)，807ms#1變中壓側(cè)后備保護(hù)零序過流Ⅰ段1時(shí)限動(dòng)作，850ms跳開母聯(lián)101開關(guān)，故障未隔離。具體過程如表1所示，故障錄波見圖1所示。3例行試驗(yàn)分析3.1變壓器絕緣油色譜分析故障發(fā)生后，乙炔含量為467.15μL/L，遠(yuǎn)超預(yù)警值5μL/L，根據(jù)DL/T722-2014《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》，測(cè)量數(shù)據(jù)用三比值編碼表示為201，屬于低能放電，推測(cè)引線對(duì)電位未固定的部件之間存在連續(xù)火花放電或油隙閃絡(luò)，不同電位之間存在油中火花放電或懸浮電位之間存在火花放電。測(cè)量數(shù)據(jù)見表2。3.2變壓器直流電阻試驗(yàn)變壓器直流電阻試驗(yàn)可以檢查變壓器繞組引線的連接情況以及各相繞組電阻的平衡情況。2015年8月5日，，在油溫6℃的條件下，高、中、低各相直流電阻如表3所示。高、低壓兩側(cè)三相直流電阻變化幅度不大，但中壓直流電阻三相互差2.26%。根據(jù)電力工業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T393-2013《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電阻不平衡率的要求如表4所示。該型變壓器容量180000kVA，相間不平衡率應(yīng)在2%以內(nèi)，推測(cè)中壓C相存在斷股故障。圖1故障錄波相對(duì)時(shí)間/ms故障情況0171臨海線發(fā)生C相接地短路故障，故障電流10.87kA15171線路接地距離Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作出口16171線路零序Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作出口807#1主變中壓側(cè)零序過流Ⅰ段1時(shí)限動(dòng)作出口850101開關(guān)分閘

相繞組存在匝間短路，導(dǎo)線斷股。3.4繞組電容試驗(yàn)變壓器繞組電容量直接反映了各繞組間、繞組對(duì)鐵心、繞組對(duì)箱體及地的相對(duì)位置和繞組的自身結(jié)構(gòu)等。一般只要變壓器繞組沒有變形，即使在有溫度、濕度影響的情況下，其電容量變化也很校繞組電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6所示，其中，低壓繞組對(duì)地介損及電容量無法測(cè)試，判斷低壓繞組對(duì)地可能存在短路；高、中壓繞組對(duì)低壓及鐵心電容量增大3.38%，說明高、中壓繞組發(fā)生形變，高中壓繞組距離低壓繞組與鐵心距離較出廠時(shí)增大。3.5頻響法繞組變形頻率響應(yīng)法測(cè)量變壓器繞組變形如圖2~圖4所示。通過橫向比較高、中、低壓的三相幅頻響應(yīng)曲線以及相關(guān)系數(shù)判斷變壓器是否變形。圖2~圖4分別為低壓側(cè)、中壓側(cè)、高壓側(cè)橫比圖。其中，高壓側(cè)橫比圖三相頻響曲線重合度較高，但C相高頻部分頻響曲線趨勢(shì)發(fā)生向下變化，推測(cè)C相繞組對(duì)地電容發(fā)生改變，繞組整體發(fā)生微小位移傾斜，A、B兩相未出現(xiàn)故障。比較低壓側(cè)橫比圖，三相頻響曲線中，A、B兩相全頻帶都重合性較高，C相重合度較差，說明C相低壓繞組形變嚴(yán)重。C相中、高頻段響應(yīng)曲線發(fā)展趨勢(shì)與A、B相一致性很差，曲線兩次向下發(fā)展，并出現(xiàn)兩個(gè)極小值，說明C相可能匝間局部變形嚴(yán)重，導(dǎo)致頻響曲線趨勢(shì)發(fā)生變化。中壓側(cè)橫比圖顯示，B、A兩相低頻部分重合度較好，但中高頻重合度較差，推測(cè)B相中壓繞組出現(xiàn)輕微形變。C、A重合度全頻帶重合性都不高，尤其是中高頻重合度很差。說明，C相中壓繞組整體嚴(yán)重形變，很有可能同時(shí)存在輻向與軸向形變。高、中、低壓三相繞組的相關(guān)系數(shù)見表7。高壓側(cè)低頻段B、C相相關(guān)系數(shù)為0.5、0.52，較其他參數(shù)較低，但全頻相關(guān)系數(shù)較高，不能判斷形變情況。中壓測(cè)B、C相的相關(guān)系數(shù)均小于0.6，且中壓中頻的相關(guān)系數(shù)為0，說明B、C
【作者單位】： 華北電力大學(xué);國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)河北省電力公司;
【分類號(hào)】：TM41

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本文編號(hào)：2528462