干式變壓器過電壓短路分析及整改
某110千伏變電站1號主變壓器SFSZ8-25000/110事故造成干式變壓器損壞。公司將干式變壓器返還給制造商,并成立事故聯合調查組,分析事故原因,制定緊急修復計劃。事故當天天氣晴朗,氣溫高達39。13時26分,操作人員突然聽到爆炸聲,1號主變壓器內部噪音異常。然后1號主變重瓦斯和差動保護動作,主變三側斷路器斷開,干式變壓器停止運行。
干式變壓器損壞
(1)纏繞。低壓繞組A相、B相上部3 ~ 4餅匝間短路燒毀,向上拱起,上端絕緣損壞。
(2)鐵芯。低壓繞組a相和b相損壞對應的芯柱邊緣燒壞。上夾具A相有兩塊壓釘肢板從焊縫脫落,C相有一塊壓釘肢板脫落。
(3)身體的絕緣。A期結束時50mm厚的層壓木板斷了,有兩個42壓釘和55壓釘碗穿入,B期也有一個壓釘穿入壓釘肢板。a相和b相低壓繞組中的紙管也局部損壞。
事故分析
根據干式變壓器的損壞情況,認為干式變壓器
事故中受到過電壓和短路的沖擊。
1過壓影響
干式變壓器的低壓繞組是連續的,如圖1所示。連續繞組入波時,前幾段電位差較大,特別是K處的軸向和徑向組合電場很強,發生過電壓時容易擊穿。從低壓繞組A相和B相匝間短路燒壞和鐵心柱邊緣燒壞可以看出,低壓繞組A相和B相承受過電壓沖擊,擊穿鐵心,形成匝間擊穿短路。
2短路沖擊
圖1連續纏繞線段示意圖
干式變壓器在短路時會產生很大的軸向力和徑向力。徑向力Fd導致外部繞組接收向外的張力,內部繞組接收向內的壓力(如圖2a所示)。軸向力可分為軸向內力和軸向外力,其中軸向內力Fq1使繞組緊湊(如圖2b所示),軸向外力Fq2由內外繞組不平衡引起,引起內外繞組相對位移,增加不對稱性(如圖2c所示)。干式變壓器夾具上的壓釘肢板脫落,層壓板折斷,釘子穿透壓板,說明軸向產生很大的電動勢;而A相和B相的內紙管破裂則是低壓繞組的內壓造成的。這些現象表明干式變壓器受到短路電流的影響。由于A相和B相低壓繞組在過電壓下擊穿鐵芯,干式變壓器短路。
1來源:干式變壓器