一起35kV變壓器繞組燒斷的探討與反思

羅懷榮 羅麗紅

（云南冶金新立鈦業有限公司 云南祿豐 651203）

一起35kV變壓器繞組燒斷的探討與反思

羅懷榮 羅麗紅

（云南冶金新立鈦業有限公司 云南祿豐 651203）

本文通過一起變壓器繞組燒斷，簡要分析了整流變諧波產生的原因及諧波的危害，以及對此次事故原因的探討與反思。

燒斷；整流變；諧波

1 概述

2013年3月我廠35kV整流站SVG與電力系統（35kV母線）相連的中間變壓器，簡化系統圖如圖1所示，壓力釋放閥動作、瓦斯保護動作。通過測試該變壓器繞組直流電阻初步判定C相可能發生斷線，隨即通知廠家將變壓器運回檢修。廠家給出檢測結果為該變壓器高壓側C相繞組燒斷。

圖1 SVG系統簡圖

2 整流變諧波分析

我廠整流站35kV母線上除接有一臺SVG中間變壓器，還有三臺整流變壓器及一套LC濾波器。整流變接線簡化等效電路為一帶平衡電抗器的雙反星形電路，如圖2所示。

圖2 帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路

當圖2所示兩組半波電路的控制角α=0°時，兩組整流電壓、電流的波形如圖3所示。

以電流ia為參考方向，將圖3所示的a相合成電流（ia+i′a）的正、負兩半波之間的中點作為時間零點進行傅里葉級數分解，則有：

由此可以得到以下簡潔的結論：合成電流中含有6k±1（k為整數）次諧波，各次諧波有效值與諧波次數成反比，其中以5次諧波居多。

雖然以上是以整流變二次電流，也就是閥側電流做為分析對象得到的諧波含量，但其諧波傳變到一次側仍不改變諧波次數。

3 事故原因分析

圖3 雙反星形電路，α=0°時兩組整流電壓、電流波形

事故發生后對整流站當時的系統運行方式進行分析發現，整流變在長期帶負載運行期間，運行人員僅投入了SVG，將LC濾波裝置（5次諧波濾除器）停運。導致大量的諧波電流流入SVG與系統之間的中間變壓器，增加了該變壓器的銅損耗和鐵損耗，特別是頻率較高的諧波有可能引起變壓器局部嚴重過熱。由此諧波電流可能是造成變壓器繞組燒斷的根本原因。

在變壓器壓力釋放閥、重瓦斯保護動作之前，監控后臺曾有變壓器輕瓦斯報警信號給出，但沒有引起運行人員足夠的重視，及時向相關人員匯報，最終導致了事故的發生。這是該起事故發生的直接原因。

4 總結

通過該起事故暴露了以下問題：

（1）運行人員對諧波的影響與危害認識不足，且存在理解上的誤區，即認為SVG與LC濾波器同為無功補償裝置，在SVG能提供足夠無功補償的情況下，不必在投LC濾波器。實則LC濾波器其主要功能是消除諧波，次要功能才是提供無功補償。

（2）運行人員責任心不強，在出現變壓器異常信號時，沒有及時上報，直接延誤了事故的處理和擴大。

以上問題值得相關責任人員反思，平時加強對運行人員的培訓，以杜絕此類事故的發生。

[1]王兆安，劉進軍.電力電子技術.北京：機械工業出版社，2012.

[2]王兆安，劉進軍，楊君，等.諧波抑制和無功功率補償.北京：機械工業出版社，2012.

TM403

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1004-7344（2016）04-0058-01

2016-1-2