关于1#主变烧毁事故的分析及整改措施

赵建南（包头海平面高分子工业有限公司九原分公司，内蒙古 包头014060）

1 事故过程

2018年5 月1日01：43分总降站后台报警1#主变差动保护动作，1#主变重瓦斯保护动作，1#主变轻瓦斯保护动作，胜沙一回251断路器跳闸。

1.1 保护报文

(1)2018.05.01 01：43：02.414 比率差动A 相出口差动电流：Idiff=0.9063 制动电流：Ires=0.5352 A比率差动B 相出口

差动电流：Idiff=0.9023 制动电流：Ires=0.4336 A

(2)2018.05.01 01：43：02.667

保护启动：0 ms本体重瓦斯

(3)2018.05.01 01：43：06.843

本体轻瓦斯

电流变比1500/1 差动速断定值：4A，差动保护定值：0.3A比率制动系数：0.5

1.2 现场测试结果

（1）用5000V 摇表对1#主变高低压侧绝缘摇测，高压侧绝缘阻值＞5000MΩ，正常。低压侧1支路绝缘阻值＞5000MΩ，低压侧2 支路绝缘阻值≥2000MΩ，不正常。

（2）对1#主变高低压侧直阻、介损、变比进行试验检查发现低压侧1支路B相直流电阻不合格（a7.91 b5.748 c7.943），且不平衡系数29%（标准2%）

（3）5 月02 日用户对变压器进行放油，拆人孔进入变压内部检查发现主变低压侧B相绕组匝间放点痕迹。

（4）对变压器油样进行气相色谱分析：氢气≥502.8µL/L、乙炔≥169.7µL/L、总烃≥394.3µL/L，严重超标；

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1.3 返厂拆卸结果

（1）变压器吊罩后进行器身外观检查，变压器铁心完好，无明显可见的损伤；引线完好，无断线，B相2只压钉碗绝缘开裂，B、C相上部端圈垫块有移位，其他部分无明显变形，表面无放电痕迹。吊起器身后，下节箱底有碳化物碎末遗留；

（2）拆解器身，发现B相低压上半部两档范围内线圈表面烧黑，绝缘破损严重；B、C相低压、稳压线圈严重变形，已无法整体分离低压线圈，A 相器身高压、低压及稳压线圈可正常完全分离，无明显异常。

2 主变技术信息和事故前运行工况：

2.1 主变技术信息：

产品型号：SFPF-240000/220

产品代号：1TKB.710.1577

电压组合：230±2×2.5%/38.5-38.5/10.5 kV

额定容量：240000/150000-150000/80000 kVA

连接组别：Ynyn0-yn0+d

相数：3

额定频率：50 Hz

短路阻抗：21%（半穿越）

冷却方式：ODAF

绝缘水平：LI950AC395 — LI400AC200 / LI200AC85-LI200AC85/LI75AC35 kV

2.2 事故前运行工况

1#主变带：1#、3#、5#、7#电石炉、1#高厂变

1#主变负荷:104.5 MW，电流：298A，电压：225KV

2#主变带：2#、4#、6#、8#电石炉、2#高厂变

2#主变负荷：108.76 MW，电流:310A，电压：224.88

（1#、2#、3#、4#电石炉位33MW，5#、6#、7#、8#电石炉位48MW）

3 原因分析

3.1 设计缺陷

双绕组分裂变存在穿越运行（阻抗）、半穿越运行、分裂运行，两个绕组负荷不均衡超过50%时，绕组电动势严重不平衡，产生穿越磁通，绕组极易局部过热或破坏绝缘。220kVA、240000/150000-150000/80000 kVA 的低压绕组爽分裂主变冶炼行业国内首例。

3.2 制造缺陷

（1）绕组内支撑条和内纸筒强度不够，电动力冲击径向失稳，损伤35 kV 螺旋线圈标准换位处线饼间或并联导线之间的绝缘，导致绕组磨损、变形塌陷或鼓包，造成匝间引发故障。

（2）变压器夹紧件松动、当绕组轴向加紧力不足时，在电动力作用下，并联导线间的绝缘坍塌引发匝间短路。

3.3 使用缺陷

（1）电石炉处理料面频繁启停或满负荷急停，造成主变频繁大电流冲击，致使绝缘件和线圈的紧固松动积累，致使线圈绝缘破坏。

（2）35KV电石炉变压器多次短路烧毁，主变低压绕组遭受大电流冲击和穿越磁通的叠加，造成夹紧件松动、绝缘磨损，造成绕组坍塌匝间短路放电。

4 整改措施

（1）大于100000KVA 以上的主变，化工行业不建议使用双分裂主变，运行风险较高。

（2）2 台主变并列运行，合理调控8 台电石炉负荷，负荷不平衡率＜30%。

（3）对1#主变拆除返厂大修，由2#主变带全厂负荷，负荷不得超过200000KVA。

（4）针对冲击电流，对各炉台严格控制电石炉随意启停，必须降低到最低档位启停，送电前电石炉电极提起400mm，减少对变压器冲击；不得随便拍急停按钮。

（5）1#主变返厂后，低压绕组尽量不采用螺旋式结构，优先采用半硬自黏性换位导线绕制；

在保证散热的条件下，线圈内外撑条加密，线圈出头多道绑扎，线圈内部加特硬纸板筒，增强低压绕组的动稳性能，从而提高线圈的抗短路能力。

（6）对全厂8台电石炉变压器保护定值重新校定、校验，避免发生电炉变短路烧毁事故，以减轻对上级主变的强制冲击。

（7）对2#主变进行做在线局放试验，根据实验结果确定下一步绕组变形试验、耐压试验，直阻测量时间，同时加密油样色谱分析，确保电站安全稳定运行，做好应急预案和演练。