淺談發電廠變壓器事故處理與警示

馬海珍

【摘 要】電力變壓器作為電力系統最重要的設備之一，維護其正常運行是整個系統可靠供電的基本保證。一旦發生故障，將會導致重大經濟損失，因此變壓器的安全運行是避免電網出現故障的第一道防線。本文以黃鹿壩電廠為例，淺談變壓器故障前的預防及故障后的事故處理，并對變壓器的評估方法進行了探索。

【關鍵詞】變壓器；事故；處理；警示

電力變壓器作為電力系統最重要的設備之一，維護其正常運行是整個系統可靠供電的基本保證[1]。一旦發生故障，將會導致重大經濟損失，因此變壓器的安全運行是避免電網出現故障的第一道防線[2]。本文以黃鹿壩電廠為例，淺談變壓器故障前的預防及故障后的事故處理。

黃鹿壩電廠建于1972年，地處甘肅省武都縣城西18km拱壩河下游，屬于梯級開發引水式小型水電站，為二級電站。當時總裝機容量為14600kW，建立初期為隴南市武都區的龍頭企業，為全區生產和生活直接供電，為當地經濟發展做出重大貢獻。然而，自1972年到2014年近42年的發展歷程中，黃鹿壩電廠機組嚴重老化，事故頻發，在此期間發生過幾起燒毀變壓器的事故。

1 故障概況及處理

1.1 黃電2#廠用變12B燒壞

由生產技術科主持，檢修分廠參加，運行一分場配合，對黃電2#機進行甩負荷試驗，當甩掉100%負荷后（3502DL切斷）正當觀測和記錄數據的瞬間，12甲柜內電弧光火星四濺，停機后檢查發現：12甲柜內A相高壓保險管熔斷破裂，12B、A相高壓繞組局部燒壞，外殼四周多處有燒黑痕跡，事后，對事故原因進行分析，主要原因有二，其一、該變壓器A相繞組局部匝間絕緣薄弱，受到發電機端電壓升高的沖擊，形成匝間短路；其二、該變壓器高壓保險管額定電流偏大，分析性能差，沒及時切斷，由設備原因引起的，屬設備障礙。

1.2 燒壞變壓器型號

型號：STL2500/38.5±5%/6.3

額定容量：2500kVA

額定電壓：38.5/6.3kV

空載電流：1.905A

空載損耗：6000W

短路損耗：27050W

接線方式：Y/△—11

冷卻方式：油浸自冷

制造廠家：蘭州電器廠

1.3 變壓器試驗方法

1）絕緣電阻：使用2500 V及500 V兆歐表，測量高對地，低對地，高對低的絕緣電阻，測得的絕緣電阻值，高壓2500 V，低壓500 V為合格。

2）直流電阻：使用直流電阻測試儀，測量高壓繞組及低壓繞組的三相電阻是否平衡。

3）泄漏電流：使用泄露電流測試儀。

高壓：施加直流電壓20kV，低壓施加直流電壓10kV，時間；1分鐘內測得的泄漏電流值越小越好，最高不得超過30uA。

4）介質損耗試驗

使用介質損耗快速測試儀，用7500 V 的檔，測得的介質損耗值要符合規程規定值。

5）交流耐壓試驗：施加電壓為額定電壓的3倍電壓，觀察1分鐘，無放電無擊穿為合格。

2 變壓器故障評估方法

2.1 三相繞組直流電阻的測量

即對三相繞組直流電阻進行側量，同時檢查直流電阻的不平衡率以及直流電阻的變化情況，這樣能有效地發現變壓器繞組的受損情況。

2.2 記錄出線重合閘動作

中低壓出線，特別是低壓出線，當線路發生短路時，易遭到短路沖擊，當變壓器承受短路能力的機械強度存在弱點時就會給變壓器造成隱蔽的缺陷，如果檢測不及時就可能引起事故的發生，因此在平時關注中要善于記錄變壓器遭受短路電流的沖擊次數，而不是只等待檢修和年度預防性試驗，安排必要的檢測，對早期發現隱患也是必要和有效的。

2.3 油中溶解氣體分析

油中溶解氣體分析方法是檢查變壓器內部故障早期診斷的有效方法，其原理是當變壓器內部發生故障時，巨大的短路電流會使其內部局部溫度迅速升高至數千攝氏度，從而導致變壓器的絕緣油分解為各種氣體，氣體成分主要包括CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2、H2，通過檢測氣體含量即可完成故障判斷[3]。這種方法不僅被IEEE所認可，而且被實踐所證實。

2.4 變壓器頻率響應實驗

變壓器頻率響應實驗主要是測試變壓器繞組變形情況。該實驗方法主要是對變壓器線圈在10kHz-1000kHz頻率范圍內施加正弦電壓信號[4]，測量繞組在各頻率下的響應，由計算機繪制成頻率的響應曲線。通過比較通電壓等級不同相間、同繞組歷次的頻率響應曲線，可以定性的分析變壓器繞組變性狀況。

3 預防措施

變壓器能夠長期安全可靠運行，除對變壓器自身的高質量要求外，工作人員也應該能牢固的掌握其性能，熟練的判斷和正確的操作變壓器。不僅從理論上來認識又要從變壓器的實際構造來認識，更要從長期的實踐中總結經驗來認識，只有這樣才能正確地掌握變壓器的運行規律，當變壓器處于異常運行狀態時才能做出準確的判斷才能及時正確地處理異常情況。

1）制定事故預案，加強工作組的仿真培訓，提高工作人員的實戰業務技術水平。

2）強化變壓器運行中的檢查，是避免事故發生的重要途徑。如運行中注意檢查油質顏色、油面高低；變壓器聲音是否正常；變壓器上層油溫是否超過允許范圍；瓦斯繼電器有無動作等。當天氣變化時，更應進行一些特殊檢查，大雪天，各部觸點在落雪后，不應立即熔化或有放電現象；大霧天，各部有無火花放電現象等等。

4 結語

事故隱患，即人的不安全行為、管理上的缺陷和物的不安全狀態是導致事故發生的直接原因。因此，在平時的工作中要通過加強職工安全教育，建立生產安全文化氛圍，采取有效的事故處理措施，加強事故預防，定期維護和檢查運行狀態，能夠減少和避免電廠變壓器短路現象，提高變電設備運行效率，提高電廠的經濟效益。

【參考文獻】

[1]趙文穎，吳瑞新，謝寶義，等.電力變壓器故障分析與檢測方法[J].計測技術，2003，4：23-26.

[2]唐黎標，等.變壓器常見故障檢測和解決方法[J].電工電氣，2014，5：61-62.

[3]韓長利，仇明，李智，等.用油色譜分析方法檢測變壓器故障[J].變壓器，2011，48（8）：57-60.

[4]于鴻潔，等.電力系統常用變壓器故障檢測方法.動力與電氣工程[J].2014，33：70-71.

[責任編輯：田吉捷]endprint