开关柜内干式站用变故障分析及防范措施

薛 桅，桂少龙，谢凤飞，卢 敏

（国网九江供电公司，江西 九江 332000）

0 引言

站用变是变电站供电系统的重要组成部分，其运行状况直接关系到变电站的安全稳定运行。但是站用变在运行过程中往往因为质量或运行环境不良等问题发生诸多故障，严重时造成站用变烧损报废。通过对站用变缺陷及故障进行检查与分析，提出针对性措施，以提升站用变的安全运行水平。

1 站用变缺陷及故障

2013年11月30日，110 kV某变电站10 kV1号站用变例行试验时发现绝缘电阻明显降低，直流电阻高压侧偏差达22.353%，低压侧偏差达3.078%。试验不合格。

2014年3月1日，110 kV某变电站10 kV1号站用变运行过程中站用变高压A相顶部出现匝间短路，造成1号站用变烧损。

2014年3月21日，110 kV 某变电站10 kV1 号站用变运行过程中高压A相顶部出现匝间短路，引起1号站用变烧损。

烧损站用变均为同一厂家2010年3月出厂的产品，各项参数均一致，型号为SC11-80/10.5，额定容量80 kVA，额定电压10.5/0.4 kV，联结组别为Dyn11。

2 现场处理情况

2.1 站用变烧损情况

站用变烧损现场情况如图1 所示。根据现场检查，故障均在本体范围内，对二次接线及高低压电缆均无影响。现场更换站用变后送电正常。

图1 站用变损毁情况

2.2 站用变解体

对烧损的两台站用变分别进行了解体分析，主要对外观进行了检查并对线圈故障部分进行解体。

2.2.1 外观检查

变压器C相高压绕组及低压绕组环氧树脂绝缘烧毁，主要在上端部，与烧毁部位对应的B相高压绕组绝缘也被烧伤，A相绕组无烧伤迹象，如图2所示。

图2 站用变外观

2.2.2 解体检查情况

对变压器烧毁部位进行解体检查，发现C相高压绕组烧损处漆包铜线烧黑，匝间有短路烧损痕迹见图3。低压线圈绝缘碳化如图4所示。

图3 C相高压绕组匝间

图4 低压线圈绝缘碳化部分绝缘烧毁

3 站用变故障原因分析

1）站用变产品质量不良。

两台站用变C相高压绕组及低压绕组环氧树脂绝缘烧毁，高压绕组烧损处漆包铜线烧黑，匝间短路，低压线圈绝缘碳化。厂家未能提供该容量的型式试验报告。

2）站用变没有配置温控。

站用变没有配置温度控制系统（以下简称温控）。干式电力变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组的安全可靠，而绕组的温度超过绝缘耐热温度致使绝缘破坏，导致变压器不能正常工作，进而引发事故，而干式变压器的温控是维护干式变压器运行的重要部件，能有效防止变压器温度过高引发事故。当变压器温度达到100°时，温控能自动启动风机，有效降低变压器温度，从而保证干式变压器在正常温度下安全工作，当变压器温度为130°时，温控器会发出蜂鸣报警，面板上“超温”灯亮，并通过后板“报警”输出端输出开关信号给超温报警器.当变压器温度达到150°时，温控后板“跳闸”输出端输出开关信号给跳闸控制器，以切断电源，保护干式变压器。根据“GB1094.11-2007电力变压器第11部分干式变压器”正常温升限制表2中规定：干式变压器绝缘系统温度为155°，从上面的分析可以看到温控可以有效防止变压器温度过高引发事故。

3）站用变没有配置风机。

站用变没有配置风机。用干式变压器风机强迫风冷是降低干式变压器温度的有效方法。干式变压器横流风机安装于变压器的器身下两侧，置于干式变压器线圈的两侧，风机出风口对准干式变压器线圈方向，冷却风直接吹进干式变压器高、低压冷却气道，散热效果就好，这样才能确保变压器的正常安全运行。

4）站用变散热环境恶劣。

站用变安装在密封的开关柜内，散热环境恶劣。由于站用变长期在无通风情况下运行，热风无法散出，而站用变又没有设置温控进行保护，导致热效应累积，致使绝缘提前老化，造成事故。

5）站用变和站用变柜在装备后未进行型式试验。

站用变和站用变柜厂家仅对自生产设备进行型式试验，而未对装配后整体进行型式试验，未对其温升及散热性能进行考核。

综上所述：站用变质量不良是导致站用变正常运行三年后出现损坏的主要原因，加之站用变没有配置温控及风机，散热环境恶劣致使热效应累积，造成绝缘提前劣化，导致站用变拉弧放电，致使变压器高压C 相绕组匝间短路，短路环流使绕组内部温度升高，进而烧毁。

4 预防措施

1）全面梳理电网在运站用变情况，梳理出位于开关柜内的站用变，重点对KYN 柜型的柜内站用变柜进行核查。

2）排查治理开关柜内运行环境；结合停电对柜内设备进行全面维护性检修及清扫。重点考核试验前后站用变温度及绝缘变化情况。控制高压室及柜内的温湿度，及时开启驱潮装置及空调设备，确保开关柜运行环境良好。

3）开展开关柜带电测试工作。主要开展开关柜局放测试，重点关注站用变柜内局放情况。

4）纳入大修技改项目逐步将开关柜内站用变移除，采用户外站用变的形式。

5）加快外接380 V电源接入站用电系统，确保母线全停时站用电系统正常可靠运行。

5 结束语

干式站用变故障频发给变电站的安全稳定运行带来了很大的隐患，其本体内部绝缘往往由于质量问题及运行环境不良等因素提前老化，使得变压器绕组因绝缘破坏而发生短路故障，温升过高而烧毁。针对故障现状，积极开展变电站开关柜运行环境排查治理，加强站用变运行维护技术监测，大力改善工作环境，及时发现并消除设备缺陷隐患，是保证站用变安全运行水平的强有力措施。

[1]国家电网生[2004]641号，预防交流高压开关事故措施[S].

[2]国家电网生〔2012〕352号，国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）[S].

[3]GB1094.11-2007，电力变压器第11 部分：干式变压器国家标准[S].