大型电力变压器的故障分析与处理
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【摘要】 介绍了某发电厂一大型变压器发生事故的现象，分析了其事故的原因，并制定了防范措施。
引言
大型电力变压器是发电厂、变电站或工矿企业生产系统的核心设备，一旦发生故障将对整个系统带来巨大的安全压力或经济损失。笔者结合某厂大型电力变压器故障进行分析，以期与读者共同做好电气设备的检修与维护工作。
1 故障设备简介
某电厂8号主变压器是河北保定某变压器厂生产，SFP8-370000／220型，容量：370000RVA；电压：220kV／20kV；电流：882.7／10381A；形式：户外式；阻抗电压：14±7.5％；接线组别：Yndll。绝缘等级：A级；总重：257％油重：38t。
事故前运行方式及巡回检查情况：
8号发电机组负荷50Mw，无功19Mvar，厂用系统正常结线方式。8号主变220kV侧电流10A，110kV侧电流210A，有功功率40MW，无功功率2Mvar，变压器上层油温48.8℃。
某日16时05分，值班人员接班前检查8号主变运行正常，温度48E均未出现异常，冷却风扇对称性地四组运行。18时15分，巡回检查人员对8号主变运行检查，此刻8号主变油色、油位、声音正常，就地温度计指示48℃。天气晴朗，系统亦无冲击，运行无操作，无异兆及现象发生。
2 事故现象
某日19时25分，8号发电机变压器组出口开关、发电机励磁开关、主变开关跳闸，厂用电6kV备用电源自投成功。6kV母线电压正常。检查8号机变保护盘保护动作情况：8号主变重瓦斯保护4XJ(信号继电器)动作、差动保护3XJ(信号继电器)动作。发电机转子过电压信号光字亮，220kV、110kV故障录波器动作，主变跳闸，8号机组与系统解列。
2.1 B事故后现场检查
经外部检查主变外壳东侧加强筋有多处变形，加强筋局部焊缝开裂，压力释放阀处有少量喷油。其他无明显异常。
2.2 吊罩检查情况
(1)8号主变油箱底部有较多的胶木螺杆及烧焦的围屏、两条紧固用的酚醛树脂夹板、底部有可见的铜、铁屑。
(2)8号主变W相3组围带全部断裂、主变20kV侧围屏被故障电流造成的高压油气震散，局部绕组可见。
(3)围屏上有一片面积约为298cm2的碎片，该碎片与围屏相对面之间碳化最严重。
(4)8号主变高压侧w相1、2饼之间发现匝间、层间绝缘烧损，绕组金属部分外露有断股现象。如图1所示。
(5)W相在靠V相侧下部有面积为39×30cm2的围屏碳化严重，呈树枝状放电烧黑迹象。
(6)W相围屏最里层绝缘纸板表面烧黑一片，且贴近线圈的一面具有着不太紧的一块纸皮也烧黑，位置相符，但靠近线圈的一面完好无损，见图2。
(7)W相线圈(高压)侧下部2～3匝间有放电烧伤痕迹，中部线圈和烧损的绝缘纸板相应位置有烧伤。
(8)U、V相表面检查无异常。
3 原因分析及采取措施
从故障录波图及当时情况和故障后检查情况认定为W相高压线圈接地故障。
3.1 直接原因
分析可认为W相围屏最里层绝缘纸板(共三层)在制造安装时就存在缺陷，内侧有一块约695×401(mm)的补丁块，补丁块与内层围屏面(可能有粘贴胶)，经过长期运行，粘贴胶老化、发热、碳化，发展成该绝缘板树枝状贯穿(俗称：通天彻地)放电，造成W相高压线圈短路。
3.2 间接原因
8号主变自1989年10月投入运行以来，设备缺陷较多，特别是在油样色普分析中出现总烃含量超标问题后，加强了对8号主变的油样缩短定期分析周期和运行检查力度，同时联系安排8号主变停运检查，并及时把有关问题向有关方面汇报，提出要求做局放试验、吊罩检查处理方案。由于资金、管理等问题，影响了设备维护和安全运行，造成设备的检修、技改、试验等方面存在许多遗留的问题与安全缺失。
4 防范措施
(1)认真汲取事故教训，积极检查8号机组设备的检修、试验等方面存在的缺漏，并对设备存在的隐患、制订整改计划和措施、落实整改。加强运行中的主变油色谱分析，周期为半月1次。对存在气体含量超标(特别是存在乙炔气体和总烃含量超标)的设备，生技部门组织技术人员进行分析，采取有效防范措施，尽早安排有问题的主变进行局放和线圈变形试验，试验后对存在内部放电和过热的设备尽快安排吊芯检查，同时要求缩短油色谱分析周期(一周1次，严重的一天1次)，并做好汇报工作。
(2)严格按照二十五项反措要求，在采取防范措施的基础上，及时安排检修进行整改，确保设备安全。
(3)加强技术监控专项检查，摸清设备隐患，充分掌握运行设备的健康状况。发挥好技术监控的优势，把设备的隐患消除在事故的萌芽状态。加强电气设备检查、试验，特别是主设备(如主变、发电机、互感器、套管、开关、避雷器等)的检修维护消缺工作，发现问题要及时处理，制订有针对性地防范措施并积极实施，杜绝隐患，以防止类似设备事故的再次发生。做好人员的专业培训，提高设备隐患辨识技能，认真作好事故预想和紧急状态下的应对方案和措施。