變壓器問題及情況計量解析和應(yīng)對

事故及缺陷部位統(tǒng)計變壓器線圈和引線是重點的事故部位。近年來供電單位變壓器發(fā)生絕緣事故13臺次，發(fā)電單變壓器事故及缺陷率統(tǒng)計表按臺次計算按容量計算發(fā)電供電發(fā)供電發(fā)電供電發(fā)供電事故率事故變壓器損壞部位分類統(tǒng)計15位變壓器發(fā)生絕緣事故9臺次，合計22臺次，容量2159MVA，占總事故臺次的81.4%，總事故容量的71.5%.其中線圈嚴重變形9臺次，變壓器絕緣結(jié)構(gòu)受到破壞，機械強度喪失;線圈局部損傷6臺次;引線燒斷、絕緣擊穿7臺次。

變壓器的缺陷部位主要表現(xiàn)在鐵芯、引線、套管和分接開關(guān)。其中鐵芯21臺次，容量4261.5MVA，占總?cè)毕菖_次的32.3%、總?cè)毕萑萘康?8.2%;引線11臺次，容量1740MVA，占總?cè)毕菖_次的17.7%、總?cè)毕萑萘康?5.6%;套管11臺次，容量1710MVA，占總?cè)毕菖_次的17.7%、總?cè)毕萑萘康?5.3%;分接開關(guān)9臺次，容量1450MVA，占總?cè)毕菖_次的13.8%、總?cè)毕萑萘康?3%。

事故及缺陷變壓器分布特點按電壓等級分布19901998年發(fā)生的27臺次變壓器事故有16臺次是220kV及以上電壓等級，其中供電單位9臺次;65臺次變壓器缺陷都是220kV及以上電壓等級的，其中供電單位42臺次。

按制造廠家分布事故變壓器按制造廠和運行時間分類統(tǒng)計19901998年27臺次變壓器事故中，沈陽變壓器廠11臺次，容量1091.5MVA，其中供電9臺次，容量1040MVA，占總事故臺次的34.6%、總事故容量的34.7%;保定變壓器廠6臺次，容量741.5MVA，占總事故臺次的23.1%、總事故容量的23.8%，。

19901998年65臺次變壓器缺陷中，沈陽變壓器廠23臺次，容量3374MVA;其中發(fā)生于供電20臺次，容量2554MVA;保定變壓器廠13臺次，容量3631.5MVA，發(fā)生于供電2臺次，容量240MVA;濟南變壓器廠2臺次，容量210MVA;進口8臺次，容量960MVA，山東電力設(shè)備廠12臺次，容量1740MVA，其中發(fā)生于供電6臺次，容量690MVA，。

缺陷變壓器按制造廠和運行時間分類統(tǒng)計按運行時間分布27臺次變壓器事故中，運行五年以內(nèi)的事故變壓器15臺次，占總事故變壓器臺次的55.6%，其中運行1年5臺次，運行2年2臺次，運行3年6臺次，運行4年2臺次;65臺次變壓器缺陷中，運行五年以內(nèi)的缺陷變壓器32臺次，占總?cè)毕葑儔浩髋_次的49.2%，其中運行1年5臺次，運行2年10臺次，運行3年7臺次，運行4年5臺次，運行5年5臺次。

按年份分布19901998年間每年變壓器事故統(tǒng)計27臺次變壓器事故中1990年2臺次，容量91.5MVA;1991年5臺次，容量635.5MVA;1992年1臺次，容量360MVA;1993年2臺次，容量170MVA;1994年3臺次，容量660MVA;1995年2臺次，容量300MVA;1996年1臺次，容量50MVA;1997年3臺次，容量233MVA;1998年7臺次，容量517.5MVA.見。

19901998年間每年變壓器缺陷統(tǒng)計65臺次變壓器缺陷中1990年4臺次，容量604MVA;1991年1臺次，容量120MVA;1992年6臺次，容量1560MVA;1993年3臺次，容量690MVA;1994年10臺次，容量2040MVA;1995年8臺次，容量697MVA;1996年4臺次，容量600MVA;1997年8臺次，容量1180MVA;1998年21臺次，容量2671.5MVA

變壓器事故及缺陷原因分析19901998年全省110kV及以上電壓等級的變壓器發(fā)生絕緣事故27臺次，發(fā)現(xiàn)及消除重大缺陷65臺次。主要原因是：3.1變壓器短路強度不夠從上述統(tǒng)計分析中看出，變壓器本身抗短路能力不夠是引發(fā)變壓器事故的主要原因。我省27臺次的變壓器事故中34.6%的變壓器外部短路一兩次即遭損壞，特別是新變壓器抗短路能力問題尤為突出，究其原因大致有以下幾方面：(1)在變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計上，對作用在變壓器繞組上的電動力僅按靜力學(xué)計算，不能正確反映出變壓器承受突發(fā)短路電流沖擊時的各種應(yīng)力。因為從變壓器的結(jié)構(gòu)上看，線圈通常是由以絕緣墊塊隔開的紙包銅所構(gòu)成，絕緣墊塊的彈性與壓緊程度有關(guān)，即與作用力有關(guān)。由于電動力是按照復(fù)雜的規(guī)律變化的。因此變壓器發(fā)生突發(fā)短路時繞組各部分的作用力和形變的關(guān)系也是復(fù)雜的，并隨時間變化。所以還必須對動態(tài)過程進行分析。

(2)繞組的軸向壓緊力不夠。發(fā)生這種問題的原因有以下兩方面，一是有的廠家沒有根據(jù)國內(nèi)材料和工藝現(xiàn)狀，一味追求節(jié)省端部絕緣距離、降低附加損耗，盲目采用同一絕緣壓板結(jié)構(gòu)，忽視對墊塊的密化處理;二是工藝質(zhì)量差，造成高、低壓繞組的上部有明顯的高度差，帶來質(zhì)量上的重大陷患。

(3)壓板的材質(zhì)和采用的形狀影響軸向強度，有的變壓器層壓木壓板采用兩塊半圓壓板，有的壓板強度不夠，在變壓器發(fā)生突發(fā)性短路后被折斷的現(xiàn)象時有發(fā)生，更為嚴重的使用多塊壓板采用搭積木的方式。如菏澤電廠0號啟備變。

引線固定支點不夠、支架不牢固。變壓器發(fā)生短路后，使變壓器夾持引線的木支架斷裂和木螺桿折斷，或者使變壓器在大電流沖擊電動力作用下，引線部分發(fā)生彈性變形，造成引線在運行電壓下發(fā)生絕緣擊穿。內(nèi)繞組與鐵芯柱間支撐不夠。部分變壓器內(nèi)繞組內(nèi)襯的是軟紙筒，在徑向力的作用下，往往使內(nèi)繞組向鐵芯方向擠壓，造成主絕緣破壞燒損鐵芯的情況屢有發(fā)生。

變壓器的結(jié)構(gòu)不合理、制造工藝及材料質(zhì)量控制不嚴由于變壓器的結(jié)構(gòu)不合理、制造工藝及材料質(zhì)量控制不嚴使變壓器先天不足，主要有以下幾方面原因：(1)導(dǎo)線有毛刺，檢查不到包上紙帶，將紙帶扎破，該處匝絕緣薄弱。金屬毛刺會發(fā)生尖端放電，運行中造成局部擊穿。如十里泉電廠5號主變，經(jīng)對完好導(dǎo)線抽查證明確有毛刺現(xiàn)象。

(2)裝配工藝粗糙，變壓器鐵芯接地現(xiàn)象嚴重。變壓器裝配過程中雜物掉在變壓器油箱里不注意徹底清理，運行部門在吊檢或處理鐵心接地時發(fā)現(xiàn)木塊、焊渣、鋼絲等雜物，金屬性雜物留在鐵心底部造成鐵心短路或多點接地，有的變壓器拉筋板槽內(nèi)遺留工藝塊，造成拉筋板過熱引起絕緣紙?zhí)蓟瑢?dǎo)致鐵芯故障。

(3)線圈壓緊裝置緊力不夠或受力不均。這些變壓器多為新變壓器或經(jīng)改造修復(fù)后的。由于壓得不緊，造成壓釘和壓釘碗之間懸浮電位放電(鋼壓板)，有的遭受大電流沖擊后出現(xiàn)壓釘碗脫落。

附件質(zhì)量問題分接開關(guān)分接開關(guān)故障也屢有發(fā)生，主要是生產(chǎn)制造檢查不嚴，運行維護無法改變。表現(xiàn)在有載分接開關(guān)的切換部分引出觸頭在絕緣筒上固定不良，運行中松動，選擇部分的絕緣條框架變形，使選擇開關(guān)接觸不良甚至合不到位，造成觸頭過熱或放電燒損;切換開關(guān)油箱密封不良造成漏油，使變壓器油箱中油色譜分析可燃性氣體含量增高;無載分接開關(guān)觸頭松動過熱，操作桿金屬接頭懸浮放電等。

套管的主要問題是介質(zhì)損超標、下部漏油等，按要求及時測定介質(zhì)損耗和取油樣進行色譜分析是檢出套管缺陷的有效措施，有的套管由于廠家結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，給安全運行帶來很大困難。近幾年發(fā)現(xiàn)的11臺套管缺陷都是絕緣性缺陷，由于監(jiān)督到位，沒有釀成事故，應(yīng)引起制造部門的重視。

冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)管道法蘭密封墊和管道焊接質(zhì)量差造成吸潮、進氣影響大型變壓器安全運行。聊城局蔣莊站1號主變發(fā)現(xiàn)強油系統(tǒng)負壓區(qū)法蘭和管道焊接處進氣，導(dǎo)致輕瓦斯頻繁動作，更換前后散熱器的疏散管管徑不一，被迫第二次停電處理。

安裝、檢修、運行維護問題檢修人員不熟悉開關(guān)結(jié)構(gòu)，盲目調(diào)整并編造試驗數(shù)據(jù);變壓器在承受短路后檢查不及時，對內(nèi)部缺陷不能及早發(fā)現(xiàn)處理導(dǎo)致變壓器損壞。變壓器發(fā)生短路事故后，保護失靈、開關(guān)拒動、失去直流電源等原因，致使短路切除時間長，在電熱的共同作用下加重變壓器繞組損壞。

安裝或檢修時引線壓接不良，造成運行后壓接處過熱現(xiàn)象比較普遍。這類故障在過去和現(xiàn)在都有發(fā)生。特別是高壓引線銅頭與套管將軍帽配合不緊密，低壓引線與套管導(dǎo)電桿接觸不良等。

缺乏繞組變形測量手段，變壓器短路后無法判斷內(nèi)部繞組位移情況，不能有效的避免事故。從具體的變壓器短路事故實例來看，當變壓器發(fā)生短路損壞事故時，損壞的繞組往往是低壓繞組，特別是對于低壓和中壓繞組有變形、絕緣已經(jīng)受到破壞但未發(fā)生絕緣故障的變壓器，常規(guī)的電氣試驗和吊罩檢查不能發(fā)現(xiàn)，使這類變壓器在再次遭受短路沖擊或系統(tǒng)電壓波動時釀成絕緣事故。