某供电局220kV变电站2号主变故障分析

某供电局220kV变电站2号主变故障分析

1. 故障经过

2007年7月27日12：20，某供电局220kV变电站运行人员准备对2号主变的有载开关档位由9A档降至8档，在按下有载开关的操作机构降挡按钮后，2号主变变高、变中开关跳开，2号主变保护屏非电量保护装置上的“有载重瓦斯”告警灯亮； 2号有载开关重瓦斯保护动作，跳开2号主变压器2202、102开关、502开关。

故障后进行了试验检查，并于30日下午进入变压器内部检查。 2. 2号主变设备情况及检查情况 2.1 主变基本情况

2号主变型号：SFPSZ7-150000/220，沈阳变压器产品，出厂日期：1993年6月，投运时间为1994年4月；有载开关为MR公司M型开关。 2.2 变压器近期预试及检修情况

（1）高压预试情况。最近预试时间为2006年10月22日，按照规程要求所做项目如下：变压器本体绕组及套管绝缘电阻项目，高压侧、中压侧、变低测直流电阻、绕组的介损测量，套管介损，除变高侧中性点套管介损值为0.72%的缺陷外其他项目合格；

（2）2006年10月29日对本台变压器的有载开关进行了大修，在MR公司技术人员指导下吊出切换开关检查；

（3）2007年1月12日更换变高侧中性点套管，更换套管后做了套管的介损及绕组的直流电阻测试，试验合格。

（4）油检测方面：2007年1月19日，2007年6月26日分别对2号主变本体取油样做了色谱试验，试验合格。 2.3 保护检查情况

（1）对保护装置的差动、高后备、中后备保护进行了定值校验，动作正确，测量各压板出口正确。

（2）对保护的电流、电压回路、各开关的控制回路，以及其它保护回路进行认真检查，无发现接线松脱现象。

（3）对主变本体重瓦斯、有载重瓦斯保护回路的正、负接点分别对地，用手动摇表1000V档摇绝缘，测得数值50MΩ。

（4）测得主变本体重瓦斯、有载重瓦斯的输入电阻为9.4kΩ。 （5）测得有载重瓦斯接点的绝缘为5000 MΩ。 2.4 2号主变故障后的试验检查情况

（1）本体油的色谱试验：H2(1101ppm）、CH4(64ppm）、C2H6(9.48ppm）、C2H2(848ppm），总烃为1015 ppm，按照三比值法属2、0、2类，故障类型属油中电弧中低能量故障；

（2）做了高压侧第8档及第9档的直流电阻测量，三相平衡，两档的相间差分别为0.45%,0.35%；变中侧、变低测直流电阻，相间差及线间差合格；

（3）吊出有载开关的切换开关芯子，检查切换开关的绝缘筒是否有损坏及有渗漏点，没发现有本体油向有载开关室渗油的现象；切换开关的芯部部件无发现明显故障点；

（4）高压、中压、低压侧绕组的变形测试，图谱正常；

（5）变压器有载开关开关特性测试，测量有载开关的动作过程，发现有载开关从9A至1档的依次各档调压过程中均有C相有开路现象。

（6）7月30日下午，供电局检修人员、MR公司和沈变的技术人员共同进入变压器内部对有载调压开关分接选择器、变压器线圈等部位进行了检查，检查结果如下：

a) 有载调压开关分接选择器1至8档C相分接头存在动、静触头接触不到位现象。

b) 有载调压开关分接选择器在1至9档切换过程中有三相不同期现象。 c) 有载调压开关极性选择器C相公共端的动、静触头不能有效接触，有3～4mm深的烧伤痕迹，动触头处有熔化产生的细小铜珠。

d) 有载调压开关分接选择器传动轴有轻微倾斜、变形现象。 e) 有载调压开关分接选择器第7档的引线上有炭黑色污迹。 f) 变压器线圈等其它部位未发现异常。

（7）由于沈变厂认为有载开关故障属于开关质量问题，而MR公司认为属于变压器引线拉力过大引起开关变形，为进一步查找原因，于11月11日再次进入变压器内部进行检查以及在11月12日对2号主变进行了吊罩检查。检查发现沈

变公司没有严格按照MR公司的工艺要求安装有载开关，造成开关受力变形。主要表现为：

a) 按MR要求检查开关分接选择器引线与选择器引线触头之间的连接，应满足选择器触头固定绝缘条至引线开始弯曲部位之间的距离大于50mm，且引线弯曲有一定的弧度。但发现编号为3－4绝缘条的A、B、C，编号为5－6绝缘条的C触头至引线开始弯曲部位之间的距离<50 mm，接近0。

b) 按MR要求检查开关分接选择器在安装位置时，开关支撑法兰与变压器器身夹件托板的距离不应超过20mm；但检查发现开关支撑法兰与变压器器身夹件托板的距离为80mm，远超出MR的规定。

c) 按MR要求检查分接选择器的受力情况，应不受引线的任何拉力。全部引线拆除前，分接选择器绝缘支撑条的下环相对于上环向“＋－”极方向偏转13mm，此时如分接档位变动时，出现C相不入档现象。当全部引线拆除后，分接选择器变形得到全部恢复，所有分接档位都可以入档。同时说明分接选择器的变形是属于弹性变形。 3. 故障原因分析

由于变压器制造厂（沈变厂）没有严格按照有载开关制造厂（MR）的工艺要求对开关进行装配，使得有载开关的分级选择器部分受到引线拉力的作用；在长期的运行中，该处应力逐步释放，导致有载开关的分接选择器发生扭转变形，有载调压开关极性选择器C相公共端的动、静触头也不能有效接触。

（1）主变本体油中含有乙炔，氢气、总烃超注意值的原因：有载调压开关换档时极性选择器C相公共端的动、静触头接触不良，电位差超过其间隙场强时导致局部击穿产生电弧，电弧随电流的交变而变化，当电流过零时，电弧熄灭；当电位差再次超过间隙场强时，又重新产生电弧击穿。电弧的高温烧伤动触头，并使绝缘油产生分解，是引起主变本体油中产生乙炔、氢气、总烃超注意值的原因。

（2）有载调压开关重瓦斯保护动作的原因：当有载调压开关换档时极性选择器C相公共端的动、静触头接触不良，电位差超过其间隙场强时导致局部击穿产生电弧，电动力的作用引起有载调压开关振动，振动传到切换开关引起油流涌动所致。 4. 故障照片

图1 极性选择器C相公共端烧伤痕迹

图2 分接选择器入档不到位

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lb87.html