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（1．北京电力科学研究院，北京100075；2．北京市电力公司变电公司，北京100053） 【摘要】介绍两起110kV变压器遭受出口短路冲击后，绕组变形的典型案例。通过分析案例，提出变压器内部结构设计不合理是造成事故的主因，并提出预防措施和改进建议。 关键词 变压器 出口短路 绕组变形 色谱分析 0 引言 电力变压器是电网的核心设备，其是否安全稳定可靠运行对电力系统影响很大。北京电网事故统计显示，出口短路故障已成为影响变压器安全运行的重大隐患。因此，本文通过分析两起变压器外部短路事故来提出改进措施，以防范此类事故再次发生。 1 事故案例介绍 1.1事故案例一 某日，某110kV变电站35kV出线线路电缆终端三相短路。由于线路保护装置未能正常动作，因此站内#1主变在短路电流下运行二十几秒后才在变压器差动保护动作下停运。 该变压器产于20世纪90年代末，型号为SFSZ-31500/110，中压侧调压方式为无励磁调压。 事故发生后，对变压器进行了工频耐压试验，绕组绝缘电阻、铁心绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组变形测量，油中溶解气体色谱分析等。事故后与事故前一次的色谱分析数据见表1。 表1事故前后色谱数据对比 μl/l 测试结果显示：各绕组及铁心绝缘电阻都在10000MΩ以上，绕组直流电阻高、中、低压三相平衡，符合标准要求；各绕组均通过了绕组工频耐压。由此可知，变压器绕组绝缘在短路事故中未损坏。 在测量变压器绕组变形度时，发现A相中压绕组明显变形，B相中压绕组严重变形。 基于变压器绕组绝缘并未损坏，在更换变压器到位前，此变压器又挂网运行了近一周才退运进行检修。 吊罩解体检查变压器时，发现中压A相、B相绕组各有2个撑条格在整个轴向严重挤压变形，低压a相、b相绕组也变形，变形线圈上端部层压木板开裂起层，其中，B相绕组变形最严重。B相绕组变形侧视图如图1所示。 图1B相绕组变形侧视图 1.2事故案例二 某110kV变电站站外大块金属板材被风卷起搭在输电线路上，造成35kV线路近距离出口短路故障。过流、速断保护先后动作，重合闸失败，使#1主变再次受到短路电流冲击，重瓦斯掉闸。 该变压器产于20世纪80年代初，型号为SFSZLB-31500/110，绕组为铝线圈弱绝缘结构，中压侧调压方式为无励磁调压。 事故发生后，对此变压器进行了油中溶解气体色谱分析、绕组绝缘电阻和绕组变形测量。事故后与事故前一次的色谱分析数据见表2。 表2事故前后色谱数据对比 μl/l 绝缘电阻试验结果显示35kV中压侧、10kV低压侧绝缘电阻为零，说明中、低压线圈间主绝缘已被击穿。绕组变形测量发现35kV中压侧、10kV低压侧线圈明显变形，其中B相最为严重。综上分析可知，变压器内部因绕组变形而出现电弧放电故障。 吊罩解体检查变压器发现，中压B相、C相线圈在辐向上出现多边形扭曲变形，而B相较C相变形更甚。B相绕组变形图如图2所示。 图2B相绕组变形图 B相中压线圈第34线饼调压段向内凹陷严重，最内侧靠近低压侧的4匝导线表面有电弧烧蚀痕迹；中低压线圈间的主绝缘纸板上有长约90mm、宽约10mm的烧穿炭化痕迹；在紧邻该烧穿炭化痕迹处，对应的低压线圈线饼最外侧也有电弧烧蚀痕迹。 2 事故原因分析 根据两起事故的检查情况，对事故原因进行分析。 （1）根据变压器订货技术条件，110kV变压器系统短路视在容量为8000MVA，要求在最大短路峰值电流持续0.5s时，线圈无变形、位移和松动。虽然两台事故变压器的实际系统短路容量均在订货技术条件要求范围内，但事故检查情况表明，两台事故变压器达不到订货技术条件要求的抗短路能力，在较长时间的短路电流作用下，线圈出现较严重变形，甚至烧毁。 |
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