关于500kV变电站主变故障分析处理方法

摘 要 变电运行最为主要的目的是对电力设备的运行操作以及维护管理工作，可以说变电站是整个电力系统当中电能转换以及传输的中转站，它有着无可替代的位置，主变压器作为变电站的核心，它的工作效率决定了变电站的安全稳定，本文通过对500kv变电站主变的故障分析，并进行处理。以期能够通过科学的管理模式，有效确保电网的安全稳定。

【关键词】500kv变电站 主变故障 分析处理 电力系统

变电站主变的良好运行至关重要，因此做好主变压器的正常运行工作很关键。但是，即便日常工作做的再到位也会有因为环境因素以及时间因素而发生的出错，所以，应当对一些较为常见的变电站主变压器的故障进行研究分析工作，从而找出合理的解决方案，只有汲取了一定的经验，才能够在下次发生故障的时候能够有效地进行故障点的隔离工作，并且来为解决故障提供相应的经验，只有这样才能够将变电站主变故障的排查以及检修的时间有所缩短，从而来保证变电站安全稳定的运行。

1 什么是变电站的主变压器保护

所谓变电站主变保护就是在主变压器运行过程中，能够依据变压器运行容量的大小进行不同类别主变保护装置的设置工作。单单从现有的主变压器来看，大致可以将其分成两个大类：一类是瓦斯保护还有一类是变压器纵连差动保护。第一类保护指的是，根据对变压器内部的部分由于变压器故障而产生出来的气体进行工作的。瓦斯保护还有轻瓦斯和重瓦斯之分，轻瓦斯保护主要作用于信号反馈，而重瓦斯保护则作用于跳闸方面。其中变压器纵连差动保护是变压器的主保护，它能够较好地将变压器内部的故障以及高压侧单项短路还有匝间层间短路的问题得以解决。

并且，作为变压器的主保护――变压器纵连差动保护，它可以将变压器内部的故障以及高压侧单相短路还有匝间层间短路问题反映出来。再加上变压器的后备保护配置还对变压器的中性点、过负荷以及过电流等进行保护。不同的后备保护装置可以对不同的部件进行保护。其中过电流保护就是对变压器本身的后备保护，更是变压器中压侧母线以及线路的后备保护；过励磁保护是检测变压器过励磁情况的，从而来防止励磁超值而发生对变压器的毁坏。

2 一例500kv故障实例分析

在变电运行过程中，常常会有设备以及系统故障的发生，尤其是设备如果发生了故障，那么很容易导致整个系统的瘫痪。因此，如果变电所发生了故障，那么相关的工作人员就应当作出及时有效地判断，要对发生故障的设备作出判断，分析故障的性质、故障产生的原由以及故障的具体范围，并且应当对现场的情况作出及时地汇报，并按照调度命令进行具体的操作。要做好电气设备的相关巡查工作，下面试一例500kv变电站2号主变B相油色谱分析，具体色谱见图1。

通过图1，我们可以看出，其总烃已经超过注意值，并且呈迅猛增长趋势，该变压器于1993年出厂，并于2011年投运，具体型号为ODFPS-250000/500，并于2007年进行了一系列预防性试验，并没有异常情况发生。

2.1 进行具体故障分析

试验通过两种方法，分别是三比值法以及四比值法进行变压器油色谱分析，通过两组分析，由于篇幅有限，再此就不将具体数据进行一一列举了，通过两组分析，我们得出了以下的结果：超过注意值的不光是总烃值，产气速率也超过了注意值，因此我们可以确定潜伏性故障的存在，具体的热点温度，我们将其估算在750℃左右。

（1）通过三比值法将内部高温局部过热的故障进行确定。由于CO以及CO2的增长不是特别显著，因此，我们可以将其确定为裸金属过热。因此，我们可以判定该故障点应当是由于高压侧开关接触不良以及低压侧引线连接处接触不良而导致的，当然了也不排除是磁路故障的可能。

（2）通过四比值法我们可以将磁路故障进行确定。通过以往的工作经验，该方法对判定磁路故障有着极高的精确性。通过图一我们可以估算主变内部存在约 785℃左右的高温的裸金属过热故障，铁心多点接地的可能性非常大。

2.2 进行具体试验结果分析

（1）铁心接地电流。近几个月测到铁心接地电流最大值是2mA，并没有发现铁芯多点接地而发生的环流。

（2）进行红外线温度测量。并没有发现突出的过热点，可以将漏磁环流引起的油箱发热的情况排除掉。

（3）负载状况。为了更好了进行故障的判定，将主变35kV 侧无功负载作了停运操作，从而将负载主变降低，不过油色谱分析总烃仍旧不断上升。我们可以判定故障同电回路间不存在明显的关联，还是应当将重心放置于磁回路上。

（4）进行电气试验。首先将主变进行停运，然后对B相进行直流电阻试验以及铁心绝缘试验检查，结果正常，由此，我们能够将电回路故障还有铁心多点接地故障的可能排除。

2.3 故障判定

通过上面的试验，我们将一些不可能的故障进行了排除，最终我们将故障判定为：由于铁芯的局部短路从而产生了环流发热或者是由于漏磁比较大而引发的变压器内部的金属件涡流发热故障。

3 检查情况

通过对变压器故障的具体原因进行剖析，我们将故障点定位在铁芯内部，由于无法进行现场即可处理，因此将其带回厂内检修。具体检查状况如下：

（1）铁芯采取并联接地，引线插人铁心的铜片有一片烧断，边上的一片有高温过热灼烧变黑现象。将拆下铁心接地引线后，对铁心各极间绝缘进行检查，发现了故障点处的两极铁心的绝缘是0。通过对铁心的解体检查我们发现了：故障的两极铁心之间的硅钢片有过热变色的情况；其中一极铁心靠油道侧中间的硅钢片边角发生了起翘以及灼烧过的现象。

作为500kV 大容量的变压器来说，其铁心是有一定的厚度的，收到散热以及绝缘的因素，使得铁心内部要设置多个油道及绝缘纸板，这样就能将铁心分成多个部分了。铁心各部分的接地方式大致有并联、串联接地两种形式，该变压器采用的是并联接地方式（具体见图2），在每个铁心部分的中心部位各引出一块接地铜皮，并联接到铁心引出线上。铁心绝缘油道处的硅钢片在叠片过程中，接缝以及边缘处及其容易发生变形从而导致油道间短路。并联接地方式若任一绝缘油道间发生短路，如图2阴影部分所示abed间形成短路环，造成铁心局部短路产生环流。因为接地铜皮插在铁心的当中，因此短路围住的铁心面积较大，磁通也多，易产生大的短路循环电流，导致短路包围部分硅钢片和接地铜皮过热，从而使得最薄弱的接地铜皮发生烧断的情况。

（2）上、下夹件靠绕组侧边缘有过热变色现象发生。大容量变压器产生较大的漏磁，绕组端部是漏磁通最密集部位，密集的漏磁通穿过上、下夹件的边缘，产生涡流，导致上、下夹件靠绕组侧边缘过热变色。铁心拉板由于使用了不导磁钢板，并进行了开槽处理，没有发生发热的情况。

4 具体处理方式

（1）针对铁心绝缘油道短路烧断接地铜皮的状况，可以把铁心接地改成串联接地，接地铜皮每侧仅仅插三张硅钢片，就算是油道短路，其包围的铁心面积也很小，这样就不会有大的环流产生。并且铁心重新进行叠片，将烧坏的硅钢片作出了替换，进行油道重新布置，在绝缘撑条下多加一层绝缘纸板，从而来防止油道中部硅钢片叠片边角翘起将油道短路的情况发生。

（2）针对上、下夹件靠绕组侧边由于漏磁发生涡流过热的缺陷，进行上、下夹件的调换，新夹件在发热的方位开槽，将漏磁通穿过的面积减小，并对涡流途径进行切断。

5 结语

作为电能传送的枢纽――变电站，其最为主要的就是主变电站变压器，它的作用举足轻重。本文介绍的仅仅是一例主变压器的故障的查找以及故障解除，还应当进行系统的分析，应当加大对主变的研究，尤其是常出现的故障类型的产生原因以及解决方法上面，如此才能够为今后的变电站主变运行提供良好的基础，更能在出现故障时利用研究所得进行及时排查，能够在今后的工作中，做到发现故障就能够找出故障发生的原因，并进行迅速解除故障，从而来降低由于故障而造成的损失。

参考文献

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[3]张宇乐.电网调度风险防范措施探讨[J].中国电力教育，2013（20）.

作者单位

广东电网有限责任公司东莞供电局 广东省东莞市 523000