摘要：本文主要针对220KV变电站主变压器跳闸的故障及处理措施展开了探讨，通过结合具体的实例，对故障的判断作了详细的阐述，并系统分析了跳闸故障，给出了相应的处理措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：主变压器；跳闸故障；处理措施
主变压器做为发电厂和变电站的主要设备之一，能否安全稳定运行对电网安全运行起作至关重要的作用。因此，我们必须要对变电站主变压器存在的故障进行分析，特别是对于跳闸故障的分析，并及时采取有效的措施做好防范。基于此，本文就220KV变电站主变压器跳闸的故障及处理措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 故障概况
某220kV变电站355号开关柜内出线电缆头起火，W相电缆主绝缘击穿，三相电缆均有电弧烧伤痕迹，灭火后检查保护装置显示：355距离I段动作，距离Ⅱ段后加速动作，355号开关跳闸。同时，3号主变压器差动保护和重瓦斯动作出口跳开三侧开关。主变压器差动、轻重瓦斯、后备保护启动，差动保护和重瓦斯均出口。经试验，3号主变压器本体油中含有乙炔94.1ppm，低压侧绕组有变形，低压侧绕组直流电阻互差超标。
2 故障判断
2.1 故障过程分析
第1阶段：355线路发生V相单相接地，42.2s后，353线路末端用户避雷器发生爆炸，造成UV两相短路转三相短路故障，353线路距离Ⅱ段保护动作跳闸，故障持续370ms。此时单相接地故障未消失，U、W相对地仍承受着线电压。
第2阶段：355开关柜内W相电缆头对地击穿，与站外V相接地点形成V、W两相异地短路，9ms后发展为三相短路，25ms时355距离I段动作出口，95ms时3主变压器差动保护启动，98ms时355开关切除故障电流，138ms时主变压器差动出口，153ms时差动跳开3号主变压器三侧开关。
第3阶段：355开关重合闸成功，2.2s后35kV母联302自投成功，355电缆头处故障电流再次出现，355保护再次动作跳开开关。
2.2 油色谱分析
通过油色谱分析可以判断变压器内部是否存在过热性故障（导电回路、铁芯多点接地引起过热等）严重的局部放电、电弧放电故障等，它是一个综合性判断变压器运行状态的重要手段之一。
表1为该主变压器的油色谱分析，可以发现乙炔数值异常，说明该主变压器的变压器油发生了质量变化，已经发生过热性故障。
2.4.2 绝缘电阻
绝缘电阻与吸收比可以判断变压器是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮。表3为绝缘电阻出厂值与当前故障后的数据对比。按照GB 50150－2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定：绝缘电阻值不应低于产品出厂值70％；可以发现低压侧当前值偏低，说明低压侧已经受潮，需要进一步检修。
3 返厂解体检查
返厂解体表明：2号变压器U、W相低压侧绕组已发生轴向失稳，其中U相低压侧绕组6处匝间短路、W相低压侧绕组8处匝间短路，位置主要集中在绕组饼间换位的“S”弯处；自粘换位导线出现散股、断股和翻转现象；低压侧绕组中部局部区域存在辐向失稳，部分撑条被压断裂，内撑硬纸筒多处凹陷破裂。高压、中压侧绕组未见明显异常；V相低压侧绕组基本完好，但部分“S”弯处楔形垫块松动。
4 故障原因分析及故障处理
主变压器内部发生了高能量电弧放电，低压侧绕组直流电阻互差超标，说明低压侧绕组有匝间短路；低压侧绕组有变形，低压侧绕组对地电容量增大，说明变形方向为向铁心凹陷；中压绕组可能有变形。
4.1 主变压器抗短路能力差
该主变压器于投运之初，至故障发生前从未经受过短路冲击。在第一次经受短路冲击时便发生了绕组变形及匝间短路，而且短路电流及其持续时间（17.2kA/95ms）远小于技术协议中的规定值（63kA/3s）。
a.此变压器厂家在设计、制造及工艺等各方面存在不足之处，没能进一步提高变压器制造质量。该变压器2007年生产，按照当时抗短路能力校核方法，满足要求。
b.分析认为，和2号变压器低压侧绕组饼间换位“S”弯处存在缺陷，楔形垫块长度较短，在短路冲击情况下易发生脱落、移位、分层等现象，
影响对“S”弯的有效支撑。
c.限于当时工艺条件，和2号变压器在器身装配时绕组未采取整体套装工艺，存在轴向压紧力不均匀情况。
4.2 线路出站电缆及电缆头存在质量问题
355号线路于投运之初至故障发生时该线路仅运行了2d。电缆在正常运行中对地击穿；柜内W相电缆头仅承受了70min（国W相许单相接地运行2h）的线电压作用即对地击穿，最终诱发了主变内部故障。这说明355号线路出站电缆及电缆头在制造或现场安装方面存在严重质量问题。
4.3 故障处理
故障发生后，分析认为该主变压器已无法继续运行。因主变压器返厂修复较长，故利用周边在建变电站主变压器恢复运行，待故障主变修复后再运回，保障了变电站的正常运行。
5 结束语
综上所述，若变电站主变压器出现了跳闸的故障问题，将会对变电站的正常运行造成严重的危害。因此，我们需要认真分析跳闸故障问题存在的原因，并要采取有效措施做好应对，以确保主变压器的正常工作，从而为变电站的安全稳定运行带来帮助。
参考文献：
[1]张芬.一起220kV变电站主变压器跳闸事故分析[J].华电技术.2010（32）.
[2]张庆华.某变电站220kV主变压器故障损坏情况分析[J].科技创新与应用.2012（29）.
[3]王接旭、华向阳、王源铄.变压器高压绕组匝间短路故障原因分析[J].电气制造.2014（08）.
论文作者:甄学武
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 变电站论文; 低压论文; 电缆论文; 措施论文; 《基层建设》2017年4期论文;