關(guān)于1#主變燒毀事故的分析及整改措施

趙建南（包頭海平面高分子工業(yè)有限公司九原分公司，內(nèi)蒙古 包頭014060）

1 事故過(guò)程

2018年5 月1日01：43分總降站后臺(tái)報(bào)警1#主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，1#主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，1#主變輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，勝沙一回251斷路器跳閘。

1.1 保護(hù)報(bào)文

(1)2018.05.01 01：43：02.414 比率差動(dòng)A 相出口差動(dòng)電流：Idiff=0.9063 制動(dòng)電流：Ires=0.5352 A比率差動(dòng)B 相出口

差動(dòng)電流：Idiff=0.9023 制動(dòng)電流：Ires=0.4336 A

(2)2018.05.01 01：43：02.667

保護(hù)啟動(dòng)：0 ms本體重瓦斯

(3)2018.05.01 01：43：06.843

本體輕瓦斯

電流變比1500/1 差動(dòng)速斷定值：4A，差動(dòng)保護(hù)定值：0.3A比率制動(dòng)系數(shù)：0.5

1.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果

（1）用5000V 搖表對(duì)1#主變高低壓側(cè)絕緣搖測(cè)，高壓側(cè)絕緣阻值＞5000MΩ，正常。低壓側(cè)1支路絕緣阻值＞5000MΩ，低壓側(cè)2 支路絕緣阻值≥2000MΩ，不正常。

（2）對(duì)1#主變高低壓側(cè)直阻、介損、變比進(jìn)行試驗(yàn)檢查發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)1支路B相直流電阻不合格（a7.91 b5.748 c7.943），且不平衡系數(shù)29%（標(biāo)準(zhǔn)2%）

（3）5 月02 日用戶對(duì)變壓器進(jìn)行放油，拆人孔進(jìn)入變壓內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)主變低壓側(cè)B相繞組匝間放點(diǎn)痕跡。

（4）對(duì)變壓器油樣進(jìn)行氣相色譜分析：氫氣≥502.8μL/L、乙炔≥169.7μL/L、總烴≥394.3μL/L，嚴(yán)重超標(biāo)；

?

1.3 返廠拆卸結(jié)果

（1）變壓器吊罩后進(jìn)行器身外觀檢查，變壓器鐵心完好，無(wú)明顯可見(jiàn)的損傷；引線完好，無(wú)斷線，B相2只壓釘碗絕緣開裂，B、C相上部端圈墊塊有移位，其他部分無(wú)明顯變形，表面無(wú)放電痕跡。吊起器身后，下節(jié)箱底有碳化物碎末遺留；

（2）拆解器身，發(fā)現(xiàn)B相低壓上半部?jī)蓹n范圍內(nèi)線圈表面燒黑，絕緣破損嚴(yán)重；B、C相低壓、穩(wěn)壓線圈嚴(yán)重變形，已無(wú)法整體分離低壓線圈，A 相器身高壓、低壓及穩(wěn)壓線圈可正常完全分離，無(wú)明顯異常。

2 主變技術(shù)信息和事故前運(yùn)行工況：

2.1 主變技術(shù)信息：

產(chǎn)品型號(hào)：SFPF-240000/220

產(chǎn)品代號(hào)：1TKB.710.1577

電壓組合：230±2×2.5%/38.5-38.5/10.5 kV

額定容量：240000/150000-150000/80000 kVA

連接組別：Ynyn0-yn0+d

相數(shù)：3

額定頻率：50 Hz

短路阻抗：21%（半穿越）

冷卻方式：ODAF

絕緣水平：LI950AC395 — LI400AC200 / LI200AC85-LI200AC85/LI75AC35 kV

2.2 事故前運(yùn)行工況

1#主變帶：1#、3#、5#、7#電石爐、1#高廠變

1#主變負(fù)荷:104.5 MW，電流：298A，電壓：225KV

2#主變帶：2#、4#、6#、8#電石爐、2#高廠變

2#主變負(fù)荷：108.76 MW，電流:310A，電壓：224.88

（1#、2#、3#、4#電石爐位33MW，5#、6#、7#、8#電石爐位48MW）

3 原因分析

3.1 設(shè)計(jì)缺陷

雙繞組分裂變存在穿越運(yùn)行（阻抗）、半穿越運(yùn)行、分裂運(yùn)行，兩個(gè)繞組負(fù)荷不均衡超過(guò)50%時(shí)，繞組電動(dòng)勢(shì)嚴(yán)重不平衡，產(chǎn)生穿越磁通，繞組極易局部過(guò)熱或破壞絕緣。220kVA、240000/150000-150000/80000 kVA 的低壓繞組爽分裂主變冶煉行業(yè)國(guó)內(nèi)首例。

3.2 制造缺陷

（1）繞組內(nèi)支撐條和內(nèi)紙筒強(qiáng)度不夠，電動(dòng)力沖擊徑向失穩(wěn)，損傷35 kV 螺旋線圈標(biāo)準(zhǔn)換位處線餅間或并聯(lián)導(dǎo)線之間的絕緣，導(dǎo)致繞組磨損、變形塌陷或鼓包，造成匝間引發(fā)故障。

（2）變壓器夾緊件松動(dòng)、當(dāng)繞組軸向加緊力不足時(shí)，在電動(dòng)力作用下，并聯(lián)導(dǎo)線間的絕緣坍塌引發(fā)匝間短路。

3.3 使用缺陷

（1）電石爐處理料面頻繁啟停或滿負(fù)荷急停，造成主變頻繁大電流沖擊，致使絕緣件和線圈的緊固松動(dòng)積累，致使線圈絕緣破壞。

（2）35KV電石爐變壓器多次短路燒毀，主變低壓繞組遭受大電流沖擊和穿越磁通的疊加，造成夾緊件松動(dòng)、絕緣磨損，造成繞組坍塌匝間短路放電。

4 整改措施

（1）大于100000KVA 以上的主變，化工行業(yè)不建議使用雙分裂主變，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高。

（2）2 臺(tái)主變并列運(yùn)行，合理調(diào)控8 臺(tái)電石爐負(fù)荷，負(fù)荷不平衡率＜30%。

（3）對(duì)1#主變拆除返廠大修，由2#主變帶全廠負(fù)荷，負(fù)荷不得超過(guò)200000KVA。

（4）針對(duì)沖擊電流，對(duì)各爐臺(tái)嚴(yán)格控制電石爐隨意啟停，必須降低到最低檔位啟停，送電前電石爐電極提起400mm，減少對(duì)變壓器沖擊；不得隨便拍急停按鈕。

（5）1#主變返廠后，低壓繞組盡量不采用螺旋式結(jié)構(gòu)，優(yōu)先采用半硬自黏性換位導(dǎo)線繞制；

在保證散熱的條件下，線圈內(nèi)外撐條加密，線圈出頭多道綁扎，線圈內(nèi)部加特硬紙板筒，增強(qiáng)低壓繞組的動(dòng)穩(wěn)性能，從而提高線圈的抗短路能力。

（6）對(duì)全廠8臺(tái)電石爐變壓器保護(hù)定值重新校定、校驗(yàn)，避免發(fā)生電爐變短路燒毀事故，以減輕對(duì)上級(jí)主變的強(qiáng)制沖擊。

（7）對(duì)2#主變進(jìn)行做在線局放試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定下一步繞組變形試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)，直阻測(cè)量時(shí)間，同時(shí)加密油樣色譜分析，確保電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，做好應(yīng)急預(yù)案和演練。