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大型变压器的事故情况有哪些

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  大型电力变压器是电网传输电能的枢纽,是电网运行的主要设备,其安全可靠性是保障电力系统可靠运行的必备条件。本文主要介绍大型变压器的事故情况。
  1.绕组绝缘事故
  在大型变压器事故中,绕组的纵绝缘、主绝缘和引线绝缘事故占的比重很大,而且往往损坏严重,修复时间较长,损失很大。这类事故与制造厂关系很大,设计考虑不周,工艺粗糙是这类事故的主要起因。例如:
  (1)某变电站一台500kV主变压器,容量为167000kVA,在系统无任何操作下,主变压器的差动保护、瓦斯保护动作跳闸,两只压力释放器动作喷油,油箱开裂。经检查,调压绕组及引线烧损,调压绕组下端静电板引出软铜线熔断,该处绝缘严重烧伤。该变压器是中压220kV线端有载调压,绕组的排列方式是低压绕组—调压绕组—中压Ⅱ绕组—高压绕组—中压Ⅰ绕组,220kV线端调压绕组从下端引出多根引线,较大范围内破坏了在220kV调压绕组下端布置的静电板的完整性,使该端部的绝缘结构得不到完整布置。由于引线较多,工艺处理上难度很大,难以达到设计要求,致使局部电场强度过高,留下了绝缘事故隐患。这类事故属于设计结构不合理造成的。
  (2)某变电站一台220kV,120000kVA主变压器,在运行中发生因围屏放电引起的烧损事故。放电发生在长垫块支撑结构的220kV绕组绝缘纸板上,造成相间短路将绕组烧损。这是由于垫块和围屏纸板的接触部位电场强度较高,特别是当进入水分和杂质,在电场作用下这些杂质会向高场区集中,导致局部放电。受潮纸板在局部放电和沿面场强作用下,以树枝状放电通道向两端延伸,直至相间或对地击穿。
  2.短路强度不够
  器身结构抗短路强度差是个较为突出的问题。由于我国大短路容量试验条件所限,对大容量变压器的机械强度设计计算和紧固质量无法有效考核,制造方面又不够重视,因此在运行中发生问题比较多。据统计,110kV变压器由于抗短路强度不够而损坏占这类事故的大部分。损坏的主要原因有以下几方面:
  (1)高低压绕组压紧度不均。采用同一压板压紧高低压两个绕组,由于高压和低压两个绕组的高度在绕制过程中很难控制成一样高,又由于导线尺寸以及绝缘尺寸的不同,难以保证两个绕组压缩到同样的紧度。当发生外部短路时,两个绕组的抗短路强度就不同,弱者就会发生损坏。
  为解决两绕组高度差的问题,需在工艺上采取相应的措施。首先要对垫块进行密化处理。绕组加工好后,还应对单个绕组进行恒压干燥,并测量其压缩后的高度,把同一压板下的各个绕组调整到同一高度,然后在总装时用油压装置对绕组施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。
  (2)压板强度不够。在多起事故中,端部压板被折断,有的断裂成几块,有的端部压板采用两个半圆层压木来压紧绕组,事实证明,压紧强度很难达到要求。由于绕组纵向压紧强度不够,故障时在径向力的作用下,往往使内绕组向铁芯方面挤压,因而铁芯烧损的情况屡有发生。
  (3)运行管理不善。当发生短路故障时保护失灵、开关拒动,使变压器长时间承受故障电流而将变压器严重烧损。
  3.绝缘“胀包”堵塞油道
  换位导线的使用,对降低低压绕组的杂散损耗有明显的好处。但由于工艺问题产生的换位导线松紧度较差,在运行中便出现了绝缘膨胀,堵塞冷却油道。由于油道堵塞使绝缘严重老化乃至破损,最终造成匝间短路烧坏事故。
  4.套管事故
  套管事故不但造成套管本身的损坏,而且波及变压器本体和周围其他设备,且易酿成火灾。套管事故可分为两类:一类是由于制造质量差而发生,这类事故占的比例较大;另一类是由于运行时间长绝缘老化而发生。
  5.进水受潮
  由于密封不良,进水受潮,烧损变压器的事故时有发生。
  6.调压开关问题

  无激磁调压开关由于多数缺陷能在检测中发现,造成突发事故较少;而有载调压开关造成事故的比较多,且110kV的调压开关往往操作比较频繁,事故比例占的较多。存在的问题主要是内部连接部件松动、材料强度差、出头接触不良甚至脱落、操作机构及限位开关失灵、切换器拒动以及分接开关绝缘不良等。



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