500kV大型變壓器事故與障礙分析

張漢思

摘 要：在500kV的變壓器中凡是因為設備原因和設備檢驗確認為有缺陷的，均被視為事故和障礙。至1999年國內運行的420臺變壓器中有30臺出事故，其中進口變壓器18臺，占60%，國內生產(chǎn)變壓器占12臺，占40%。在30臺變壓器事故中，線圈損耗事故占22臺，套管爆炸或損耗占了5臺。其中1980年到1999年9月進口變壓器障礙的主要原因是油色譜異常。對500kV變壓器的運行進行資料分析，變壓器障礙和異常情況分析。對500kV變壓器發(fā)生的事故做出相應的對策。

關鍵詞：500kV；變壓器；事故和障礙

隨著現(xiàn)代社會的電力工業(yè)不斷的進步和發(fā)展，尤其是建設500kV電網(wǎng)的速度不斷加快。80年代建設的制造行業(yè)已經(jīng)滿足不了500kV電力變壓器質量和數(shù)量上需要了。隨著形勢的改變，市場上已經(jīng)引進了一大批的變壓器。到了1999年低為止，國內500kV的變壓器為420臺，容量為III465MVA，其中進口的變壓器占了絕大部分。上海市電力公司對此專門成立了課題小組，對1980年-1999年500kV變壓器的事故的分析和故障的分析，對此類問題做出了相應對策和相應的建議。以減少500kV變壓器事故。

1 500kV變壓器事故和障礙的分析

1.1 變壓器的事故和障礙

500kV的變壓器事故和障礙的資料，來自于《1980年-1996年進口變壓器的事故統(tǒng)計分析》、《1995年-1999年全國110kV及以上變壓器類設備運行情況及事故統(tǒng)計分析資料匯編》。下面對此事故和障礙做出下述定義：

1.1.1 設備本身原因

凡是因為設備本身的原因或者是系統(tǒng)中其它的因素使其設備在運行中出現(xiàn)故障，有現(xiàn)象表明設備明顯受損，需要修理后能正常使用，均可以列入事故統(tǒng)計中。

1.1.2 設備本身缺陷

凡是設備檢查確認為有缺陷也能運行的，但是需要檢修的，均列入障礙統(tǒng)計。

1.2 關于變壓器事故的統(tǒng)計資料

資料：至1999年底國內運行的500kV變壓器420臺，發(fā)生事故30臺。進口變壓器事故18臺，國內生產(chǎn)變壓器事故12臺，進口變壓器事故率占60%，國產(chǎn)變壓器占40%。據(jù)相關數(shù)據(jù)表明，500kV變壓器事故發(fā)生越來越頻繁，引起了相關方面關注。

1.3 關于變壓器事故的分析原因

據(jù)資料顯示，在30臺變壓器事故當中，線圈絕緣損耗事故占了22臺，占了72%。據(jù)分析主要原因包括：制造缺陷的變壓器而造成的正常電壓下絕緣擊穿損耗；線圈不穩(wěn)定，在外部區(qū)短路時損耗；線圈的絕緣程度不夠好，使變壓器損耗；套管爆炸或者損耗而造成的事故占5臺占17%。

1.4 關于進口變壓器障礙的情況并分析其原因

在現(xiàn)有的資料中，工作人員發(fā)現(xiàn)在1980年到1999年9月全國共發(fā)生500kV進口變壓器中障礙55臺，據(jù)分析，障礙的主要原因是油色譜異常，其中這個原因導致發(fā)生的事故共25臺。可以看出，變壓器中溶解氣體的色譜室設備缺陷的關鍵因素。通過試驗還發(fā)現(xiàn)放電性故障也是過熱性故障，可以利于查找故障部位。

2 500kV變壓器情況分析

2.1 關于變壓器運行情況

1987年6月第一臺500kV變壓器被華東電網(wǎng)投運于洛河電廠。至2001年底，以投運 500kV變壓器126臺（其中包括3臺單相備用變壓器）。

2.2 關于變壓器的事故分析

至2001年底，華東電網(wǎng)500kV變壓器事故共發(fā)生了9臺，事故率每一百臺每年約1.13臺次。在500kV變壓器事故中進口變壓器發(fā)生事故5臺，國內生產(chǎn)變壓器發(fā)生事故2臺。事故資料如下：

2.2.1 4號聯(lián)變A相

于1993年2月，洛河電廠4號聯(lián)變A相，無人操作電網(wǎng)和無征兆狀況下變壓器突然起火，將其解體，發(fā)現(xiàn)原因是因為高壓線圈對鐵芯放電而導致的情況。改組變壓器投運實際運行3年，其中3臺變壓器在正常情況下無征兆（A、B相）被主絕緣擊穿。檢查中發(fā)現(xiàn)C相有內部發(fā)電性故障，還有3臺變壓器被返廠重修，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)C相存在問題，以上問題可以得出該組變壓器有很大的問題。

2.2.2 4號聯(lián)變B相

于1989年8月，洛河電廠4號聯(lián)變B相突然異常的燒壞，將其解體，對其分析得出原因是因為高壓對地主絕緣放電而導致的異常情況。這組變壓器為國內生產(chǎn)變壓器引進了新技術圓筒式線圈結構變壓器，華東電網(wǎng)正式投運的第一組500kV變壓器在1987年被投入運行當中。

2.2.3 2號聯(lián)變A相

于1993年4月，江蘇電站2號聯(lián)變A相在運行跳閘。該變壓器為進口500kV變壓器。事故后，解體分析發(fā)現(xiàn)A相瓷套頂部第1-2片兩側邊和底部與法蘭盤相結合的地方西側有3個半圓形狀的放過電的痕跡，研究其原因是因為套管小而密在大雨中引起了閃絡。

2.2.4 4號聯(lián)變C相

于1999年6月，江蘇電站4號聯(lián)變C相，經(jīng)檢查判定套管漏油，相繼停止運行。2號聯(lián)變和4號聯(lián)變同為1986年進口500kV變壓器。后期檢測發(fā)現(xiàn)套管表面有裂紋，該套管質量不高，存在缺陷。

2.2.5 1號聯(lián)變

于2001年2月，北侖電廠1號聯(lián)變，在正常運行的情況下，突然起火。這組是進口的500kV變壓器，有載調壓三相五柱變壓器。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，變壓器箱體嚴重受損，套管大部分被炸裂，高壓線圈在電動力的作用下幾根導線斷股。事后判定該組變壓器存在很大的隱患，停止其運行并退出。

2.3 關于變壓器現(xiàn)場驗收試驗異常情況分析

華東電網(wǎng)從1987年建成進口第一批500kV變壓器到目前為止累計進口500kV變壓器100臺。進口變壓器的供貨商有10家公司，總體看來變壓器質量尚可，但隨著需要量的上漲，在運行中，工作人員發(fā)現(xiàn)今年來驗收試驗中就發(fā)現(xiàn)了5臺變壓器存在著嚴重的問題，引起了重視，情況如下：

2.3.1 2號主變B相

蘭亭2號進口的500kV殼式變壓器，于1997年，2號主變B相在現(xiàn)場試中，發(fā)現(xiàn)局放量超標，并有油色譜異常問題。技術人員現(xiàn)場對B相變壓器解體檢測，觀察變壓器內部絕緣板上已出現(xiàn)放電痕跡。

2.3.2 2號主變B相

蘭亭2號主變B相現(xiàn)場安裝后，于1997年現(xiàn)場感應局放試驗，發(fā)現(xiàn)油色譜分析和乙炔氣體，其試驗結果異常現(xiàn)象與上次B相故障原因相似。

2.3.3 3號主變A相

天荒坪3號主變室進口500kV三相有載調變壓器。1998年對3號主變進行現(xiàn)場感應局放試驗，A相局放量高達10000pC，相應的B相和C相的局放量僅為80pC、50pC。解體返廠發(fā)現(xiàn)，局部放電是從靠近高壓引出線的紙絕緣筒開始發(fā)展紙絕紙絕緣筒頂端。

2.3.4 1號主變局放量超標

淮陰上河變電站1號主變是進口的500kV三相載調變壓器，1998年出廠。1999年現(xiàn)場試驗，局放量超過規(guī)定。經(jīng)協(xié)商，供貨商延長3年保質期條件。于1999年12月正式投入運行。

2.3.5 3號主變局放量超標

楊行3號主變是進口500kV三相有載調壓變壓器。2000年進行現(xiàn)場試驗，局放量超標。運到廣州變壓器廠修理后仍超標，最后做退貨處理。

3 500kV變壓器事故的對策和建議

3.1 對進口設備嚴格要求

從進口500kV變壓器的事故和障礙的分析中，可以看出線圈和主絕緣體是使變壓器損壞的主要因素。這些嚴重的質量問題主要缺陷是變壓器的設計不合理、制造不成熟造成的。為預防500kV變壓器事故的發(fā)生，必須從設備招標采購、設計會、運輸、工廠監(jiān)造、出廠試驗、現(xiàn)場安裝、驗收試驗及運行中檢測等方面全程的管理加強去重視。

3.2 根據(jù)實際要求采購

在500kV變壓器招標采購環(huán)節(jié)，一部分單位沒有根據(jù)實際的需要，合理科學地提出變壓器設備的參數(shù)要求，只是單方面的去強調價格、短周期、低損耗、體積小，才使一些低質量的產(chǎn)品進入電力系統(tǒng)。還有許多的廠商為了滿足客戶的需求，因此降低了成本，但是可靠性也隨之降低。

3.3 加強有效管理

現(xiàn)金，在500kV變壓器的安裝和檢收中加強有效的管理。在現(xiàn)場通過油色譜分析試驗和感應局放試驗來檢測變壓器中的絕緣異常及缺陷。

3.4 杜絕隱患

在500kV變壓器的在線監(jiān)測是為了監(jiān)測變壓器中的絕緣隱患和問題，可以防止發(fā)生變壓事故的發(fā)生。

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