低壓配電干式變壓器燒損分析

白古月++王建武

摘 要：通過現場檢測和試驗，分析了廣州地鐵五號線滘口站低壓配電干式變壓器燒損事故的原因。結果證明，由于低壓配電干式變壓器低壓繞組抽頭處絕緣質量問題和操作過電壓導致變壓器燒損。提出了加強絕緣的改進措施。

關鍵詞：干式變壓器 直流電阻 絕緣電阻 操作過電壓 絕緣下降

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0069-02

1 事故經過

2014年1月6日凌晨1點53分廣州地鐵五號線滘口站變電所（以下簡稱變電所）內2#干式變壓器上級33 kV饋線開關104B發生過流保護跳閘，電調報出故障后現場確認104B開關過流保護動作跳閘；變電所內無明火，但有輕微燒焦味；2#動力變低壓側A相繞組端頭有火燎痕跡，中性點同A相抽頭間絕緣已過熱碳化（見圖1）；撥除碳化層和未燒損的絕緣帶后，露出導線成裸銅狀，部分已熔斷（見圖2）；B、C兩相外觀完好，檢查后無發現異常。該變壓器型號為SC10-630/33，△-Y連接方式，容量630 kVA，江蘇華鵬變壓器有限公司生產。

2 事故處理

為盡快對事故進行定性分析和處理，現場對該動力變進行以下試驗，并對其上級33 kV饋線開關104B進行錄波分析。

2.1 對燒損變壓器進行直流電阻測量

直流電阻的測量是一項方便而有效的考察繞組絕緣和電流回路連接狀況的實驗，能反映繞組焊接質量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關及導線接頭接觸不良等故障，實際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔是否正確的有效手段。長期以來，繞組直流電阻測量一直被認為是考察變壓器絕緣的主要手段之一。

根據《電力設備預防性試驗規程DL/T 596—1996》規定，1600 kVA及以下變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別應不大于三相平均值的4%；線間差別一般應不大于三相平均值的2%。

現場測得實驗數據為：低壓側直流電阻A相：1.277毫歐；B相：0.713毫歐；C相：0.7113毫歐；根據所得實驗數據判斷，A相低壓繞組直阻偏大，為正常值的1.8倍，三相不平衡率為62.82%，直流電阻值不滿足規范要求標準。

2.2 絕緣電阻測量

絕緣電阻是指在絕緣結構的兩個電極之間施加的直流電壓值與流經該對電極的泄流電流值之比。試驗測量繞組絕緣電阻時，采用兆歐表，依次測量個繞組對地和對其他繞組間絕緣電阻值。被測繞組各引出端應短路，其余各非被測繞組應短路接地。

試驗要求絕緣電阻的測定試驗應盡量在油溫低于50 ℃時進行，不同溫度下的絕緣電阻值可利用公式換算到同一溫度下。由于變電所室內溫度恒定，且變壓器已停運很長時間，實驗結果可以同正常維護時的變壓器試驗報告直接對比。實驗結果發現高壓側對低壓側絕緣電阻為245G，變比數據在正常范圍內，但低壓側（A、B、C三相低壓側）對地絕緣電阻為0。

3 事故原因分析

以上實驗得出的數據：變壓器A相低壓繞組直阻偏大，三相不平衡率為62.82%，不滿足直阻標準-相間差值小于平均值的2%；低壓側三相對地絕緣電阻均為0；觀察A相低壓側繞組抽頭處燒損嚴重。確定該變壓器不能投入使用。

3.1 操作過電壓

由該變壓器的上級33 kV饋線開關104B保護單元錄波情況（見圖3）可看出，變壓器受電時刻，操作過電壓致使電壓畸變，由此造成變壓器A相低壓側對地擊穿短路故障。擊穿發生時低壓側短路電流反應至高壓側兩相，產生上圖所示的故障電流：A相80A、B相79A。104B過電流保護定值為31A，延時0.3s，因此104B開關保護跳閘。由于當時處于環網切換中，可確定本次操作過電壓是由于線路上的斷路器合、拉閘所引起的。

3.2 變壓器低壓繞組抽頭和中性點間的絕緣質量

測試變壓器低壓繞組抽頭與中性點（地）距離，發現其間距離小于4 mm，主要絕緣靠外層涂絕緣漆和無紡織布以及在不足4 mm的縫隙內填充環氧樹脂（見圖4）。由現場情況判斷，變壓器A相繞組低壓繞組抽頭與中性點填充的環氧樹脂不完整，縫隙內部存在絕緣薄弱點，在長期的運行后，其絕緣特性下降，導致了在這次受電過程中操作過電壓擊穿絕緣薄弱點。

4 結語

變壓器過電壓分為大氣過電壓和操作過電壓兩類，操作過電壓的數值一般為額定電壓的2～4.5倍，而大氣過電壓則可達到額定電壓的8～12倍。變壓器設汁的絕緣強度—般考慮能承受2.5倍的過電壓。超過2.5倍的過電壓會造成變壓器絕緣的損壞，降低變壓器使用壽命，嚴重的會引起絕緣擊穿。特別是變壓器存在絕緣薄弱點，即變壓器個別部位的絕緣等級不能承受2.5倍的過電壓的情況下，往往在出現較高操作過電壓時，該絕緣薄弱點會被擊穿，導致變壓器嚴重故障。

干式變壓器以其獨特的結構和免維護運行特點受到歡迎，但其缺陷就是過載能力較差，容量偏小，制造工藝復雜，絕緣材料膨脹系數小。一旦出現故障，故障線包只能報廢，絕緣材料不能重復利用，因此，干式變壓器必須在出現問題之前進行有效預防，在全線所有干式變壓器繞組抽頭與中性點距離較小部分涂刷絕緣漆以加強絕緣是必要之舉。

參考文獻

[1] 劉金亮.2起干式變壓器燒毀的原因分析及對策[J].電氣化鐵道，2011，5（2）：26-27.

[2] 李康，李娟.10 kV農配網變壓器燒毀的原因及防護措施[J].中國新技術新產品，2011，12（12）：122.endprint

摘 要：通過現場檢測和試驗，分析了廣州地鐵五號線滘口站低壓配電干式變壓器燒損事故的原因。結果證明，由于低壓配電干式變壓器低壓繞組抽頭處絕緣質量問題和操作過電壓導致變壓器燒損。提出了加強絕緣的改進措施。

關鍵詞：干式變壓器 直流電阻 絕緣電阻 操作過電壓 絕緣下降

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0069-02

1 事故經過

2014年1月6日凌晨1點53分廣州地鐵五號線滘口站變電所（以下簡稱變電所）內2#干式變壓器上級33 kV饋線開關104B發生過流保護跳閘，電調報出故障后現場確認104B開關過流保護動作跳閘；變電所內無明火，但有輕微燒焦味；2#動力變低壓側A相繞組端頭有火燎痕跡，中性點同A相抽頭間絕緣已過熱碳化（見圖1）；撥除碳化層和未燒損的絕緣帶后，露出導線成裸銅狀，部分已熔斷（見圖2）；B、C兩相外觀完好，檢查后無發現異常。該變壓器型號為SC10-630/33，△-Y連接方式，容量630 kVA，江蘇華鵬變壓器有限公司生產。

2 事故處理

為盡快對事故進行定性分析和處理，現場對該動力變進行以下試驗，并對其上級33 kV饋線開關104B進行錄波分析。

2.1 對燒損變壓器進行直流電阻測量

直流電阻的測量是一項方便而有效的考察繞組絕緣和電流回路連接狀況的實驗，能反映繞組焊接質量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關及導線接頭接觸不良等故障，實際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔是否正確的有效手段。長期以來，繞組直流電阻測量一直被認為是考察變壓器絕緣的主要手段之一。

根據《電力設備預防性試驗規程DL/T 596—1996》規定，1600 kVA及以下變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別應不大于三相平均值的4%；線間差別一般應不大于三相平均值的2%。

現場測得實驗數據為：低壓側直流電阻A相：1.277毫歐；B相：0.713毫歐；C相：0.7113毫歐；根據所得實驗數據判斷，A相低壓繞組直阻偏大，為正常值的1.8倍，三相不平衡率為62.82%，直流電阻值不滿足規范要求標準。

2.2 絕緣電阻測量

絕緣電阻是指在絕緣結構的兩個電極之間施加的直流電壓值與流經該對電極的泄流電流值之比。試驗測量繞組絕緣電阻時，采用兆歐表，依次測量個繞組對地和對其他繞組間絕緣電阻值。被測繞組各引出端應短路，其余各非被測繞組應短路接地。

試驗要求絕緣電阻的測定試驗應盡量在油溫低于50 ℃時進行，不同溫度下的絕緣電阻值可利用公式換算到同一溫度下。由于變電所室內溫度恒定，且變壓器已停運很長時間，實驗結果可以同正常維護時的變壓器試驗報告直接對比。實驗結果發現高壓側對低壓側絕緣電阻為245G，變比數據在正常范圍內，但低壓側（A、B、C三相低壓側）對地絕緣電阻為0。

3 事故原因分析

以上實驗得出的數據：變壓器A相低壓繞組直阻偏大，三相不平衡率為62.82%，不滿足直阻標準-相間差值小于平均值的2%；低壓側三相對地絕緣電阻均為0；觀察A相低壓側繞組抽頭處燒損嚴重。確定該變壓器不能投入使用。

3.1 操作過電壓

由該變壓器的上級33 kV饋線開關104B保護單元錄波情況（見圖3）可看出，變壓器受電時刻，操作過電壓致使電壓畸變，由此造成變壓器A相低壓側對地擊穿短路故障。擊穿發生時低壓側短路電流反應至高壓側兩相，產生上圖所示的故障電流：A相80A、B相79A。104B過電流保護定值為31A，延時0.3s，因此104B開關保護跳閘。由于當時處于環網切換中，可確定本次操作過電壓是由于線路上的斷路器合、拉閘所引起的。

3.2 變壓器低壓繞組抽頭和中性點間的絕緣質量

測試變壓器低壓繞組抽頭與中性點（地）距離，發現其間距離小于4 mm，主要絕緣靠外層涂絕緣漆和無紡織布以及在不足4 mm的縫隙內填充環氧樹脂（見圖4）。由現場情況判斷，變壓器A相繞組低壓繞組抽頭與中性點填充的環氧樹脂不完整，縫隙內部存在絕緣薄弱點，在長期的運行后，其絕緣特性下降，導致了在這次受電過程中操作過電壓擊穿絕緣薄弱點。

4 結語

變壓器過電壓分為大氣過電壓和操作過電壓兩類，操作過電壓的數值一般為額定電壓的2～4.5倍，而大氣過電壓則可達到額定電壓的8～12倍。變壓器設汁的絕緣強度—般考慮能承受2.5倍的過電壓。超過2.5倍的過電壓會造成變壓器絕緣的損壞，降低變壓器使用壽命，嚴重的會引起絕緣擊穿。特別是變壓器存在絕緣薄弱點，即變壓器個別部位的絕緣等級不能承受2.5倍的過電壓的情況下，往往在出現較高操作過電壓時，該絕緣薄弱點會被擊穿，導致變壓器嚴重故障。

干式變壓器以其獨特的結構和免維護運行特點受到歡迎，但其缺陷就是過載能力較差，容量偏小，制造工藝復雜，絕緣材料膨脹系數小。一旦出現故障，故障線包只能報廢，絕緣材料不能重復利用，因此，干式變壓器必須在出現問題之前進行有效預防，在全線所有干式變壓器繞組抽頭與中性點距離較小部分涂刷絕緣漆以加強絕緣是必要之舉。

參考文獻

[1] 劉金亮.2起干式變壓器燒毀的原因分析及對策[J].電氣化鐵道，2011，5（2）：26-27.

[2] 李康，李娟.10 kV農配網變壓器燒毀的原因及防護措施[J].中國新技術新產品，2011，12（12）：122.endprint

摘 要：通過現場檢測和試驗，分析了廣州地鐵五號線滘口站低壓配電干式變壓器燒損事故的原因。結果證明，由于低壓配電干式變壓器低壓繞組抽頭處絕緣質量問題和操作過電壓導致變壓器燒損。提出了加強絕緣的改進措施。

關鍵詞：干式變壓器 直流電阻 絕緣電阻 操作過電壓 絕緣下降

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0069-02

1 事故經過

2014年1月6日凌晨1點53分廣州地鐵五號線滘口站變電所（以下簡稱變電所）內2#干式變壓器上級33 kV饋線開關104B發生過流保護跳閘，電調報出故障后現場確認104B開關過流保護動作跳閘；變電所內無明火，但有輕微燒焦味；2#動力變低壓側A相繞組端頭有火燎痕跡，中性點同A相抽頭間絕緣已過熱碳化（見圖1）；撥除碳化層和未燒損的絕緣帶后，露出導線成裸銅狀，部分已熔斷（見圖2）；B、C兩相外觀完好，檢查后無發現異常。該變壓器型號為SC10-630/33，△-Y連接方式，容量630 kVA，江蘇華鵬變壓器有限公司生產。

2 事故處理

為盡快對事故進行定性分析和處理，現場對該動力變進行以下試驗，并對其上級33 kV饋線開關104B進行錄波分析。

2.1 對燒損變壓器進行直流電阻測量

直流電阻的測量是一項方便而有效的考察繞組絕緣和電流回路連接狀況的實驗，能反映繞組焊接質量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關及導線接頭接觸不良等故障，實際上它也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔是否正確的有效手段。長期以來，繞組直流電阻測量一直被認為是考察變壓器絕緣的主要手段之一。

根據《電力設備預防性試驗規程DL/T 596—1996》規定，1600 kVA及以下變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別應不大于三相平均值的4%；線間差別一般應不大于三相平均值的2%。

現場測得實驗數據為：低壓側直流電阻A相：1.277毫歐；B相：0.713毫歐；C相：0.7113毫歐；根據所得實驗數據判斷，A相低壓繞組直阻偏大，為正常值的1.8倍，三相不平衡率為62.82%，直流電阻值不滿足規范要求標準。

2.2 絕緣電阻測量

絕緣電阻是指在絕緣結構的兩個電極之間施加的直流電壓值與流經該對電極的泄流電流值之比。試驗測量繞組絕緣電阻時，采用兆歐表，依次測量個繞組對地和對其他繞組間絕緣電阻值。被測繞組各引出端應短路，其余各非被測繞組應短路接地。

試驗要求絕緣電阻的測定試驗應盡量在油溫低于50 ℃時進行，不同溫度下的絕緣電阻值可利用公式換算到同一溫度下。由于變電所室內溫度恒定，且變壓器已停運很長時間，實驗結果可以同正常維護時的變壓器試驗報告直接對比。實驗結果發現高壓側對低壓側絕緣電阻為245G，變比數據在正常范圍內，但低壓側（A、B、C三相低壓側）對地絕緣電阻為0。

3 事故原因分析

以上實驗得出的數據：變壓器A相低壓繞組直阻偏大，三相不平衡率為62.82%，不滿足直阻標準-相間差值小于平均值的2%；低壓側三相對地絕緣電阻均為0；觀察A相低壓側繞組抽頭處燒損嚴重。確定該變壓器不能投入使用。

3.1 操作過電壓

由該變壓器的上級33 kV饋線開關104B保護單元錄波情況（見圖3）可看出，變壓器受電時刻，操作過電壓致使電壓畸變，由此造成變壓器A相低壓側對地擊穿短路故障。擊穿發生時低壓側短路電流反應至高壓側兩相，產生上圖所示的故障電流：A相80A、B相79A。104B過電流保護定值為31A，延時0.3s，因此104B開關保護跳閘。由于當時處于環網切換中，可確定本次操作過電壓是由于線路上的斷路器合、拉閘所引起的。

3.2 變壓器低壓繞組抽頭和中性點間的絕緣質量

測試變壓器低壓繞組抽頭與中性點（地）距離，發現其間距離小于4 mm，主要絕緣靠外層涂絕緣漆和無紡織布以及在不足4 mm的縫隙內填充環氧樹脂（見圖4）。由現場情況判斷，變壓器A相繞組低壓繞組抽頭與中性點填充的環氧樹脂不完整，縫隙內部存在絕緣薄弱點，在長期的運行后，其絕緣特性下降，導致了在這次受電過程中操作過電壓擊穿絕緣薄弱點。

4 結語

變壓器過電壓分為大氣過電壓和操作過電壓兩類，操作過電壓的數值一般為額定電壓的2～4.5倍，而大氣過電壓則可達到額定電壓的8～12倍。變壓器設汁的絕緣強度—般考慮能承受2.5倍的過電壓。超過2.5倍的過電壓會造成變壓器絕緣的損壞，降低變壓器使用壽命，嚴重的會引起絕緣擊穿。特別是變壓器存在絕緣薄弱點，即變壓器個別部位的絕緣等級不能承受2.5倍的過電壓的情況下，往往在出現較高操作過電壓時，該絕緣薄弱點會被擊穿，導致變壓器嚴重故障。

干式變壓器以其獨特的結構和免維護運行特點受到歡迎，但其缺陷就是過載能力較差，容量偏小，制造工藝復雜，絕緣材料膨脹系數小。一旦出現故障，故障線包只能報廢，絕緣材料不能重復利用，因此，干式變壓器必須在出現問題之前進行有效預防，在全線所有干式變壓器繞組抽頭與中性點距離較小部分涂刷絕緣漆以加強絕緣是必要之舉。

參考文獻

[1] 劉金亮.2起干式變壓器燒毀的原因分析及對策[J].電氣化鐵道，2011，5（2）：26-27.

[2] 李康，李娟.10 kV農配網變壓器燒毀的原因及防護措施[J].中國新技術新產品，2011，12（12）：122.endprint