摘要：文章統(tǒng)計(jì)分析了2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上電壓等級(jí)變壓器的事故情況。對(duì)2004年變壓器的在運(yùn)情況、事故的原因及障礙分析、在運(yùn)變壓器管理中存在的問(wèn)題等方面進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。通過(guò)變壓器事故統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)繞組損壞是2004年度的事故重點(diǎn)，抗短路強(qiáng)度不夠是造成變壓器損壞的主要原因之一。關(guān)鍵詞：變壓器；事故；統(tǒng)計(jì)分析；運(yùn)行情況　本文對(duì)2004年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上電壓等級(jí)變壓器的事故與障礙情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，著重反映這些變壓器在運(yùn)行中的總體質(zhì)量情況及其發(fā)生的問(wèn)題，以此作為質(zhì)量信息反饋和編制輸變電設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行規(guī)范、檢修規(guī)范、技術(shù)監(jiān)督規(guī)定以及反事故措施的重要依據(jù)。
1變壓器在運(yùn)情況

　　根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)各網(wǎng)省電力公司報(bào)送的數(shù)據(jù)，截止到2004年底全公司在運(yùn)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器13187臺(tái)，總?cè)萘?07108.3MVA，詳見(jiàn)表1。

表1110kV及以上電壓等級(jí)變壓器在運(yùn)總臺(tái)數(shù)及總?cè)萘?br/>


電壓等級(jí)/kV
臺(tái)數(shù)/臺(tái)
容量/MVA

110
9565
318504.3

220
2901
402123.0

330
107
22985.0

500
614
163496.0

總計(jì)
13187
907108.3



2變壓器事故與障礙統(tǒng)計(jì)分析

2.1損壞事故統(tǒng)計(jì)

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器共發(fā)生損壞事故53臺(tái)次、事故容量為4221.5MVA。以110kV及以上電壓等級(jí)變壓器的在運(yùn)總臺(tái)數(shù)（13187臺(tái)）和總?cè)萘浚?07108.3MVA）為基數(shù)，計(jì)算變壓器的年臺(tái)次事故率和年容量事故率分別為0.40和0.47。

　　與2003年度國(guó)家電網(wǎng)公司所屬變壓器損壞事故（32臺(tái)次，1651.0MVA）相比，2004年度比2003年度變壓器年臺(tái)次事故率提高0.14個(gè)百分點(diǎn)，年容量事故率提高0.26個(gè)百分點(diǎn)。2004年度變壓器損壞事故臺(tái)次和容量明顯增加。各電壓等級(jí)變壓器的損壞事故率詳見(jiàn)表2。

　　由表2可見(jiàn)，2004年主要是110、220kV和500kV級(jí)變壓器發(fā)生損壞事故，特別是110kV級(jí)變壓器損壞得較多，將占本年度損壞事故的58.5。330kV級(jí)變壓器無(wú)損壞事故。同2003年度相比，2004年度除330kV級(jí)變壓器外，其他各電壓等級(jí)變壓器的年臺(tái)次事故率均有所增加，其中110kV級(jí)變
表2按電壓等級(jí)統(tǒng)計(jì)的變壓器損壞事故率



電壓等級(jí)/kV
110
220
330
500
合計(jì)

事故臺(tái)次
31
21
0
1
53

在運(yùn)臺(tái)數(shù)/臺(tái)
9565
2901
107
614
13187

年臺(tái)次事故率/
0.32
0.72
0
0.16
0.40

事故容量/MVA
1144.5
2910.0
0
167.0
4221.5

在運(yùn)容量/MVA
318504.3
402123.0
22985.0
163496.0
907108.3

年容量事故率/
0.36
0.72
0
0.10
0.47

2003年
事故率
按臺(tái)次計(jì)/
0.28
0.26
0
0
0.26

按容量計(jì)/
0.30
0.22
0
0
0.21

2004年與
2003年差值
按臺(tái)次計(jì)/
0.04
0.46
0
0.16
0.14

按容量計(jì)/
0.06
0.50
0
0.10
0.26

壓器增加了0.04個(gè)百分點(diǎn)，220kV級(jí)變壓器增加了0.46個(gè)百分點(diǎn)，500kV級(jí)變壓器增加了0.16個(gè)百分點(diǎn)。

　　表3列出了2000～2004年各電壓等級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率。從表3可以看出，2000～2004年各電壓等級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率呈現(xiàn)的趨勢(shì),其中330kV和500kV級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率在近幾年有明顯的下降。

2.2損壞事故部位

　　發(fā)生損壞事故變壓器的損壞部位分類見(jiàn)表4。

表32000～2004年按電壓等級(jí)統(tǒng)計(jì)的變壓器年臺(tái)次事故率

年度/年
各電壓等級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率/

110kV
220kV
330kV
500kV
合計(jì)

2000
0.14
0.33
0.83
0.61
0.22

2001
0.34
0.39
1.65
1.83
0.43

2002
0.18
0.35
0
0.40
0.23

2003
0.28
0.26
0
0
0.26

2004
0.32
0.72
0
0.16
0.40




表4損壞事故變壓器損壞部位分類



損壞部位
繞組
主絕緣

及引線
分接開(kāi)關(guān)
套管
其他原因
總計(jì)

合計(jì)
臺(tái)數(shù)/臺(tái)
37
6
3
5
2
53

損壞率/
69.8
11.3
5.7
9.4
3.8
100.0

容量/MVA
3145.5
523.0
131.5
240.0
181.5
4221.5

損壞率/
74.5
12.4
3.1
5.7
4.3
100.0

110kV
臺(tái)數(shù)/臺(tái)
19
3
3
5
1
31

容量/MVA
668.5
73.0
131.5
240.0
31.5
1144.5

220kV
臺(tái)數(shù)/臺(tái)
17
3
0
0
1
21

容量/MVA
2310.0
450.0
0
0
150.0
2910.0

500kV
臺(tái)數(shù)/臺(tái)
1
0
0
0
0
1


容量/MVA
167.0
0
0
0
0
167.0

　　由表4可以看出，變壓器繞組、主絕緣及引線等是變壓器損壞事故的主要損壞部位。在37臺(tái)次繞組絕緣損壞事故中，有21臺(tái)次是由于變壓器出口或近區(qū)短路引起，9臺(tái)次是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造工藝及材質(zhì)控制不嚴(yán)引起，3臺(tái)次是由于雷擊引起，其余4臺(tái)次是因內(nèi)過(guò)電壓、變壓器絕緣老化以及誤操作或安裝不當(dāng)?shù)纫鹄@組損壞事故。各個(gè)電壓等級(jí)的縱絕緣和主絕緣損壞事故臺(tái)次平均占總損壞事故臺(tái)次的81.1。

2.3損壞事故的分布特點(diǎn)

　　(1）損壞事故變壓器按制造廠分布共涉及到21個(gè)廠家，其中國(guó)內(nèi)廠家18家，合資廠家1家及國(guó)外廠家2家。在損壞變壓器中，國(guó)產(chǎn)變壓器的損壞事故為50臺(tái)次，占總損壞事故臺(tái)次的94.3；損壞容量為3884.5MVA，占總損壞事故容量的92.0，其中110kV級(jí)變壓器損壞事故30臺(tái)次，220kV級(jí)變壓器損壞事故20臺(tái)次。在這50臺(tái)次損壞事故變壓器中，18臺(tái)次（占36.0）為國(guó)內(nèi)三大廠產(chǎn)品，25臺(tái)次（占500％）為國(guó)內(nèi)其他廠家產(chǎn)品，7臺(tái)次（占14.0）為合資廠家產(chǎn)品。

　　進(jìn)口變壓器損壞事故3臺(tái)次、損壞容量為337.0MVA，分別占總損壞事故臺(tái)次和容量的5.7和8.0。3臺(tái)次進(jìn)口變壓器損壞事故，2臺(tái)次是因制造工藝質(zhì)量不良造成線圈餅間或匝間擊穿損壞。另1臺(tái)次是500kV、167.0MVA單相自耦變壓器因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理和制造工藝不良，致使高壓引線出線的第一餅線圈在距高壓引線800mm處的第4層L形絕緣成型件內(nèi)存在明顯的爬電痕跡，并有類似米粒大小的孔洞，退出運(yùn)行。對(duì)此，運(yùn)行部門應(yīng)引起注意。

　　(2）在53臺(tái)次損壞事故變壓器中，除1臺(tái)次出廠和投運(yùn)時(shí)間不明外，其余52臺(tái)次損壞事故變壓器運(yùn)行時(shí)間的分布見(jiàn)表5。
表5損壞事故變壓器運(yùn)行年限表



運(yùn)行年限/年
≤1
1～5
6～10
11～15
16～20
>20
合計(jì)

事故臺(tái)次
7
10
15
9
4
7
52

損壞比率/
13.5
19.2
28.8
17.3
7.7
13.5
100.0

　　注：運(yùn)行年限為按事故發(fā)生年份減去設(shè)備投運(yùn)年份統(tǒng)計(jì)，包括各種原因引起的停運(yùn)時(shí)間。

　　由表5可以看出，在2004年度內(nèi)，投入運(yùn)行不到1年的變壓器即發(fā)生損壞事故（包括3臺(tái)次合資廠家產(chǎn)品）和已投運(yùn)16年及以上變壓器的損壞事故比率相對(duì)較低，而運(yùn)行年限在1～15年以內(nèi)的變壓器損壞事故比率相對(duì)較高，特別是運(yùn)行年限在6～10年以內(nèi)的變壓器損壞事故比率最高，基本上與2003年一樣。因此變壓器的運(yùn)行壽命仍令人擔(dān)憂。所以，希望制造部門在優(yōu)化變壓器結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還應(yīng)看到因制造工藝缺陷引起的具有不同性質(zhì)的、潛伏性故障；運(yùn)行部門應(yīng)加強(qiáng)變壓器狀況的診斷維護(hù)及合理、改造、退役工作，以確保變壓器長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。

　　從2000～2004年新變壓器損壞臺(tái)次及其所占當(dāng)年總事故臺(tái)次的比率統(tǒng)計(jì)中不難看出，2001年的損壞率最高，但隨后3年又有下降逐漸上升的趨勢(shì)。因此，變壓器制造和安裝質(zhì)量仍要常抓不懈。

　　(3）2004年度除東北電網(wǎng)有限公司、遼寧省電力有限公司、吉林省電力有限公司、上海市電力公司和陜西省電力公司等保持變壓器無(wú)損壞事故記錄外，其他網(wǎng)省電力公司均有不同數(shù)量的變壓器損壞事故，有的省電力公司竟發(fā)生了6臺(tái)次變壓器損壞事故。對(duì)此，應(yīng)引起高度重視，并要加強(qiáng)變壓器的管理和維護(hù)。

2.4損壞事故的原因分析

　　導(dǎo)致變壓器損壞事故的原因很多，情況一般也比較復(fù)雜，表6是按2004年變壓器發(fā)生損壞事故原因進(jìn)行的大致分類。
表6變壓器損壞事故原因分類情況表



類別
事故原因
臺(tái)次
損壞比

率/
容量

/MVA
損壞比

率/

制造

方面
抗短路強(qiáng)度不夠
21
39.6
1901.0
45.0

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造工藝及材質(zhì)控制不嚴(yán)
13
24.5
1043.0
24.7

分接開(kāi)關(guān)質(zhì)量不良
2
3.8
100.0
2.4

套管質(zhì)量差
5
9.4
240.0
5.7

小計(jì)
41
77.3
3284.0
77.8

運(yùn)行

方面
絕緣老化
2
3.8
360.0
8.5

進(jìn)水受潮
1
1.9
31.5
0.8

誤操作
2
3.8
151.5
3.6

安裝不當(dāng)
1
1.9
150.0
3.5

小計(jì)
6
11.4
693.0
16.4

其他
雷電過(guò)電壓
5
9.4
213.0
5.0

內(nèi)過(guò)電壓
1
1.9
31.5
0.8

小計(jì)
6
11.3
244.5
5.8

總計(jì)
53
100.0
4221.5
100.0

　　由表6可以看出，因制造上的問(wèn)題所引起的變壓器損壞事故臺(tái)次占總損壞事故臺(tái)次的77.3，事故容量占總損壞事故容量的77.8；而運(yùn)行維護(hù)中的問(wèn)題造成變壓器損壞事故臺(tái)次約占總損壞事故臺(tái)次的22.7，事故容量占總損壞事故容量的22.2。下文將對(duì)事故原因進(jìn)行具體的分析。

2.4.1抗短路強(qiáng)度不夠

　　變壓器繞組抗短路強(qiáng)度不夠是造成2004年度變壓器損壞事故的第一大原因，而出口或近區(qū)短路是誘發(fā)變壓器短路損壞事故的首要原因。2004年度共發(fā)生這類損壞事故21臺(tái)次，占總損壞事故臺(tái)次的39.6；容量為1901.0MVA，占總損壞事故容量的45.0。其中1995年以前出廠的變壓器有11臺(tái)次、容量為1209.0MVA，分別占短路損壞總事故臺(tái)次和總事故容量的52.4和
63.6。由此不難看出，1995年以前出廠的在運(yùn)變壓器，特別是220kV級(jí)變壓器，其抗短路能力不足仍是當(dāng)前短路損壞事故最突出的問(wèn)題。

　　由2000～2004年變壓器事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見(jiàn)，2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)變壓器的短路損壞事故臺(tái)次比前兩年明顯增加，并且以220kV級(jí)變壓器為主，
共計(jì)12臺(tái)次，容量為1590.0MVA。其次是110kV級(jí)變壓器短路損壞事故為9臺(tái)次，容量為311.0MVA。

　　在21臺(tái)次短路損壞的變壓器中，11臺(tái)次（包括2臺(tái)次薄絕緣變壓器）是變壓器本身抗短路能力差，一遇到10kV或35kV側(cè)線路單相接地、三相短路、用戶設(shè)備故障時(shí)，容易形成出口或近區(qū)短路，造成變壓器損壞。還有4臺(tái)次變壓器短路損壞是由于長(zhǎng)時(shí)間短路而造成損壞的。例如，某局110kV變電站1號(hào)主變壓器，由于變電站10kV側(cè)電容器組故障引發(fā)母線短路，造成主變壓器噴油。由于保護(hù)直流電源失電，致使主變壓器低壓側(cè)長(zhǎng)時(shí)間短路沖擊而損壞。再有6臺(tái)次短路損壞是受近區(qū)或出口短路故障電流沖擊造成的。例如，某供電分公司一220kV變電站2號(hào)主變壓器，因該站35kV出線317開(kāi)關(guān)柜內(nèi)出線電纜頭B相接地故障，造成線路兩相電壓升高，引起B(yǎng)相對(duì)A相電纜起弧形成AB相短路，317開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作將317故障電流切除；隨后主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、跳閘。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)不僅317開(kāi)關(guān)柜內(nèi)出線電纜頭爆炸，而且主變壓器低壓三相繞組損壞。其原因是由于近區(qū)短路所致。

2.4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造工藝及材質(zhì)控制不嚴(yán)

　　由于變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造工藝及材料質(zhì)量控制不嚴(yán)使變壓器絕緣存在先天不足的缺陷，從而導(dǎo)致?lián)p壞事故發(fā)生，它是造成2004年度變壓器損壞事故的第二大原因。2004年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)的變壓器共發(fā)生這類損壞事故13臺(tái)次，容量為1043.0MVA，占總損壞事故臺(tái)次的24.4，占總損壞事故容量的24.7。

　　在這類事故中，110kV級(jí)變壓器有8臺(tái)次，220kV級(jí)變壓器有4臺(tái)次，500kV級(jí)變壓器有1臺(tái)次。其中，因變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而在正常運(yùn)行中損壞的有2臺(tái)次、容量為317.0MVA，因工藝缺陷而損壞的有11臺(tái)次、容量為726.0MVA。例如，某供電分公司110kV變電站2號(hào)主變壓器，在正常運(yùn)行、無(wú)操作、無(wú)雷電過(guò)電壓和短路的情況下，主變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，跳三側(cè)開(kāi)關(guān)。事故后，取油樣色譜分析發(fā)現(xiàn)乙炔和總烴含量超過(guò)注意值，初步判定為內(nèi)部存在過(guò)熱兼放電故障。吊罩檢查發(fā)現(xiàn)B、C相繞組間鐵軛下鋼拉板緊固螺栓與鐵墊塊的絕緣套筒、絕緣墊片損壞。分析其原因是主變壓器在運(yùn)行中，因鐵心振動(dòng)鐵軛下鋼拉板緊固螺母松動(dòng)位移與鐵墊塊虛接造成下鋼拉板與上夾件導(dǎo)通形成短路匝，導(dǎo)致緊固螺栓和鐵墊塊過(guò)流燒傷。

　　由以上損壞事故表明，盡管近年來(lái)變壓器制造技術(shù)有了很大的進(jìn)步，技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行安全性能有了很大的提高，但是仍可能存在嚴(yán)重缺陷并引發(fā)事故，為此對(duì)新變壓器的監(jiān)測(cè)和運(yùn)行維護(hù)工作決不能放松，并且應(yīng)加強(qiáng)老舊變壓器的技術(shù)監(jiān)督工作，尤其是變壓器油的色譜分析，避免存有隱患的變壓器繼續(xù)運(yùn)行。

2.4.3分接開(kāi)關(guān)質(zhì)量不良

　　2004年度共發(fā)生由于分接開(kāi)關(guān)故障造成的變壓器事故2臺(tái)次，事故容量為100.0MVA，分別占總損壞事故臺(tái)次和總損壞事故容量的3.8和3.4。

　　分接開(kāi)關(guān)損壞的2臺(tái)次變壓器均是110kV級(jí)的。其中，1臺(tái)次有載分接開(kāi)關(guān)是在正常運(yùn)行中由于該分接開(kāi)關(guān)內(nèi)的切換開(kāi)關(guān)絕緣不良放電而損壞。另1臺(tái)次是由于未嚴(yán)格按開(kāi)關(guān)使用說(shuō)明書(shū)的規(guī)定程序進(jìn)行操作，同時(shí)有載分接開(kāi)關(guān)壓力繼電器接跳閘未動(dòng)作，致使有載分接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)桿斷裂，切換開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻間放電，選擇開(kāi)關(guān)電流集流環(huán)多處放電等。

　　由以上分析不難看出，變壓器制造廠對(duì)選用的分接開(kāi)關(guān)質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)；分接開(kāi)關(guān)制造廠應(yīng)對(duì)運(yùn)行中已暴露出的各種質(zhì)量問(wèn)題，積極采取有效措施加以改進(jìn)；對(duì)運(yùn)行單位應(yīng)認(rèn)真貫徹執(zhí)行《有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行維修導(dǎo)則》，正確進(jìn)行維護(hù)、檢修和操作，以減少因分接開(kāi)關(guān)操作或質(zhì)量問(wèn)題引起的變壓器損壞事故。

2.4.4套管質(zhì)量差

　　干式套管在運(yùn)行中突發(fā)爆炸事故，在2004年度顯得非常突出。因干式套管質(zhì)量問(wèn)題造成變壓器套管粉碎性爆炸事故有5臺(tái)次，容量為240.0MVA，占總損壞事故臺(tái)次的9.4，占總損壞事故容量的5.7，影響了變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這5臺(tái)次事故變壓器所用的套管均是某公司生產(chǎn)的干式套管（型號(hào)為RTKF123－550/800T），均是在正常運(yùn)行中發(fā)生粉碎性爆炸，致使主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，三側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。還有1臺(tái)次是主變壓器A相高壓干式套管，在投入運(yùn)行過(guò)程中突然爆炸。套管爆炸損壞的原因皆是由于干式套管頂部密封工藝螺絲松動(dòng)，導(dǎo)致滲水，放電積累構(gòu)成了閃絡(luò)通道而引發(fā)爆炸，屬套管結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì)和制造工藝問(wèn)題。對(duì)此，各網(wǎng)省電力公司各地區(qū)電力（業(yè)）局最好對(duì)運(yùn)行中的干式套管進(jìn)行一次檢查，無(wú)異常的套管加強(qiáng)密封后再恢復(fù)使用；對(duì)發(fā)現(xiàn)螺絲松動(dòng)、密封有滲漏痕跡或內(nèi)部有潮氣的套管要進(jìn)行更換，以防止類似事故再次發(fā)生。

2.4.5過(guò)電壓作用

　　2004年共發(fā)生雷電過(guò)電壓和內(nèi)過(guò)電壓作用而導(dǎo)致的變壓器損壞事故為6臺(tái)次，容量為244.5MVA，占總損壞事故臺(tái)次的11.3，占總損壞事故容量的5.8。其中5臺(tái)次是雷電過(guò)電壓作用，1臺(tái)次是內(nèi)過(guò)電壓作用，致使變壓器繞組餅間、匝間絕緣擊穿而損壞。

　　雷電過(guò)電壓作用下?lián)p壞的5臺(tái)次變壓器中，4臺(tái)次是110kV級(jí)變壓器，1臺(tái)次是220kV級(jí)變壓器。在雷電過(guò)電壓引起的變壓器損壞事故中，有1臺(tái)次損壞事故是由于雷電過(guò)電壓直接引起。再有4臺(tái)次損壞事故是因雷擊過(guò)電壓再加上變壓器內(nèi)部絕緣本身存在薄弱環(huán)節(jié)的結(jié)果。

　　系統(tǒng)過(guò)電壓作用下?lián)p壞的1臺(tái)次變壓器是某電業(yè)局某110kV變電站1號(hào)主變壓器（型號(hào)為SFSZ31500/110），一35kV避雷器爆炸引起線路相間故障，同時(shí)致使主變壓器35kV側(cè)母線上一串絕緣子擊穿放電，這證明在相間不對(duì)稱條件下帶故障重合時(shí)，會(huì)引起過(guò)電壓。而該主變壓器系薄絕緣產(chǎn)品，再加上設(shè)計(jì)先天不足，端部絕緣在制造時(shí)并未采取加強(qiáng)措施，因此在系統(tǒng)過(guò)電壓作用下中壓B相首端部位絕緣擊穿損壞。

2.4.6絕緣老化

　　2004年度因變壓器絕緣老化造成變壓器損壞事故有2臺(tái)次，容量為360.0MVA，占總損壞事故臺(tái)次的3.8，占總損壞事故容量的8.5。

　　這2臺(tái)次變壓器絕緣老化損壞事故均是220kV級(jí)變壓器。其中，1臺(tái)次故障是由匝絕緣擊穿引發(fā)的，造成匝絕緣擊穿的主要原因有：①該主變壓器為老舊變壓器，絕緣結(jié)構(gòu)薄，匝絕緣先天設(shè)計(jì)不足，運(yùn)行電壓下絕緣薄弱處產(chǎn)生放電，此類案例在全國(guó)發(fā)生過(guò)多起。而根據(jù)該主變壓器事發(fā)前1年內(nèi)的色譜跟蹤結(jié)果分析，該主變壓器油中含有微量乙炔，也表明主變壓器內(nèi)部放電性缺陷已潛伏了較長(zhǎng)時(shí)間。②該臺(tái)主變壓器系1984年生產(chǎn)，事故后的試驗(yàn)結(jié)果表明固體絕緣存在老化現(xiàn)象，老化后絕緣強(qiáng)度下降，在絕緣薄弱處可能產(chǎn)生放電。③事發(fā)時(shí)主變壓器負(fù)荷很小，本體油溫較低，而根據(jù)油紙絕緣的特性可知，在較低的溫度下，變壓器的固體絕緣和油中含水量達(dá)到平衡態(tài)時(shí)，固體絕緣含水量較高，這樣會(huì)導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降，在絕緣薄弱處可能產(chǎn)生放電。

　　另1臺(tái)次是由于變壓器投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)22年，絕緣存在老化現(xiàn)象，沖擊合閘時(shí)，勵(lì)磁涌流很大，使匝間電位升高，鐵心過(guò)飽和有較強(qiáng)的三次諧波，出現(xiàn)過(guò)電壓，造成絕緣擊穿燒壞，形成匝間短路。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各網(wǎng)省電力公司在運(yùn)的變壓器中，還有240多臺(tái)變壓器運(yùn)行已超過(guò)20年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。特別是一些薄絕緣、鋁線圈變壓器，或者是單臺(tái)容量小、無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，應(yīng)盡早予以安排檢修或更換，以防止變壓器絕緣性能下降，或者因過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。

2.4.7進(jìn)水受潮

　　2004年度因進(jìn)水受潮造成變壓器損壞事故有1臺(tái)次，容量為31.5MVA，分別占總損壞事故臺(tái)次和總損壞事故容量的1.9和0.8。這次損壞事故發(fā)生在某變電站1號(hào)主變壓器，型號(hào)為SFSZ7-31500/110，1994年10月投入運(yùn)行。在2004年9月12日，主變壓器在正常運(yùn)行中突然差動(dòng)速斷、重瓦斯保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，三側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。經(jīng)檢查，主變壓器高壓側(cè)B相引流燒斷。其主要原因是高壓側(cè)B相套管將軍帽處密封不嚴(yán)，造成水分進(jìn)入，在絕緣木上日積月累，從而在固定木板上形成沿面擊穿放電。

2.4.8誤操作

　　2004年度因誤操作造成變壓器損壞事故有2臺(tái)次，容量為151.5MVA，分別占總損壞事故臺(tái)次和總損壞事故容量的3.8和3.6。這2次損壞事故，一次發(fā)生在某局某110kV變電站主變壓器，由于35kV用戶線路故障造成該變電站35kVⅠ段母線接地，35kV線54號(hào)開(kāi)關(guān)速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘，同時(shí)主變壓器輕瓦斯打出動(dòng)作光字牌。一段時(shí)間后，54號(hào)開(kāi)關(guān)試送電，主變壓器輕瓦斯再次打出動(dòng)作光字牌，隨后主變壓器退出運(yùn)行。吊罩檢查發(fā)現(xiàn)主變壓器35kV側(cè)B相無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)3檔靜觸頭上部位置和動(dòng)觸頭下部1/3處有明顯的電弧燒傷痕跡。事故的誘發(fā)因素雖然是35kV用戶設(shè)備故障，但是真正導(dǎo)致主變壓器故障的主要原因是由于35kV側(cè)B相無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)存在調(diào)節(jié)不到位，在這種情況下，動(dòng)觸頭壓力過(guò)小造成的。當(dāng)用戶側(cè)發(fā)生短路故障時(shí)，故障電流導(dǎo)致該相分接開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭間在震動(dòng)和電動(dòng)力的擾動(dòng)下有短暫的彈跳，從而產(chǎn)生瞬時(shí)的電弧，燒傷了動(dòng)、靜觸頭。

　　另一次故障是某供電局某變電站1號(hào)主變壓器由于檢修人員在處理主變壓器分接開(kāi)關(guān)滲油過(guò)程中，不慎轉(zhuǎn)動(dòng)了該主變壓器無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，使之變位，造成動(dòng)觸頭處于兩靜觸頭之間，當(dāng)運(yùn)行人員第一次投運(yùn)無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，A相兩個(gè)分接頭間產(chǎn)生弧光短路造成A相高壓繞組匝間短路燒壞，高壓熔絲熔斷，更換高壓熔絲后，未作檢查第二次送電時(shí)，擴(kuò)大成三相短路，又造成主變壓器35kV繞組匝間短路，瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。追究其原因?yàn)椋孩佻F(xiàn)場(chǎng)檢修人員技術(shù)素質(zhì)差；②檢修管理存在重大漏洞；③運(yùn)行人員對(duì)主變壓器的缺陷定性不準(zhǔn)，盲目夸大缺陷等級(jí)，驗(yàn)收只重結(jié)果，不重過(guò)程，未起把關(guān)作用；④現(xiàn)場(chǎng)管理人員工作把關(guān)不嚴(yán)，不注重過(guò)程管理，安全意識(shí)淡薄，對(duì)重點(diǎn)危險(xiǎn)源分析不足，沒(méi)有采取預(yù)控措施；⑤主變壓器本身抗短路電流能力較差。

2.4.9安裝不當(dāng)

　　2004年因安裝不當(dāng)造成變壓器損壞事故有1臺(tái)次，容量為150.0MVA，分別占總損壞事故臺(tái)次和總損壞事故容量的1.9和3.5。這次損壞事故發(fā)生在某供電公司某變電站1號(hào)主變壓器，當(dāng)時(shí)系統(tǒng)無(wú)操作，主變壓器差動(dòng)保護(hù)，輕、重瓦斯保護(hù)，壓力釋放保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，三側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘。色譜分析表明變壓器內(nèi)部發(fā)生了電弧放電，低壓b相軟連接最外層銅皮燒蝕嚴(yán)重，并且b相軟連接片有三片散開(kāi)，片間距離最大處約30mm，a、c相軟連接正常。主變壓器繞組未發(fā)生變形失穩(wěn)。分析此次事故原因主要是在安裝過(guò)程中，35kV
b相引出軟連接片下部有三片軟連接片未按制造廠家安裝要求安裝到位，下垂散開(kāi)，與c相的距離較近，造成兩相相間短路并發(fā)展成三相短路之故。

2.5變壓器障礙和缺陷統(tǒng)計(jì)

　　2004年通過(guò)變壓器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、檢修和試驗(yàn)等，使不少設(shè)備存在的障礙和缺陷得以發(fā)現(xiàn)和消除，避免了設(shè)備事故的發(fā)生。據(jù)各網(wǎng)省電力公司不完全統(tǒng)計(jì)，2004年度發(fā)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110kV及以上電壓等級(jí)變壓器試驗(yàn)超標(biāo)188臺(tái)次，各類障礙和缺陷370臺(tái)次，合計(jì)558臺(tái)次，占在運(yùn)變壓器總臺(tái)數(shù)的4.2，見(jiàn)表7。從表7中可大致了解2004年度變壓器所存在的主要障礙和缺陷。由表7可知，在試驗(yàn)超標(biāo)的188臺(tái)次變壓器中，以占試驗(yàn)超標(biāo)總臺(tái)次60.1的油色譜分析超標(biāo)為主，其次是直流電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)（以下簡(jiǎn)稱為介損）和局部放電量超標(biāo)，分別占試驗(yàn)超標(biāo)總臺(tái)次的23.4、7.4和4.8；而各類障礙和缺陷中，以占各類障礙和缺陷總臺(tái)次20.8的套管障礙居首位，其次是分接開(kāi)關(guān)、滲漏油、鐵心、繞阻、絕緣油以及主絕緣與引線等障礙和缺陷，分別占各類障礙和缺陷總臺(tái)次的20.0、14.3、12.2、5.1、4.6和3.3。

　　由上可知，利用油中氣體色譜分析、直流電阻測(cè)量、介損測(cè)量和局部放電測(cè)量可以有效地反映變壓器內(nèi)部故障。并應(yīng)認(rèn)識(shí)加強(qiáng)絕緣監(jiān)督的重要性，絕緣監(jiān)督不僅可發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣缺陷，而且可及時(shí)對(duì)變壓器故障部位進(jìn)行處理，以消除變壓器的重大事故隱患。套管、分接開(kāi)關(guān)、滲漏油和鐵心等障礙和缺陷，在一定程度上反映了制造質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)與檢修的水平。套管故障在2004年度位于各類障礙和缺陷之首，其次是分接開(kāi)關(guān)故障。

　　套管故障主要是介損、色譜超標(biāo)以及滲漏油等。由于套管制造工藝存在問(wèn)題，致使套管電容量、介損逐步異常增大，對(duì)此要引起注意。此外，套管接頭過(guò)熱問(wèn)題在套管故障中也占較大比例。其主要原因，一是變壓器引線銅棒螺紋與套管接線線夾內(nèi)螺紋公差偏大，接觸不良；二是接線板與套管接線線夾接觸不良，造成過(guò)熱。

　　分接開(kāi)關(guān)故障主要是分接開(kāi)關(guān)接觸不良和切換箱滲漏等。例如，某供電局一變電站1號(hào)主變壓器進(jìn)行色譜分析，發(fā)現(xiàn)乙炔已達(dá)到15.35μL/L，用三比值法判斷為高能量放電，經(jīng)跟蹤分析，乙炔數(shù)值比較穩(wěn)定，沒(méi)有增長(zhǎng)趨勢(shì)。停電后試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有載分接開(kāi)關(guān)小油箱向變壓器本體有微氣滲漏，計(jì)劃進(jìn)行處理。除此，分接開(kāi)關(guān)特別是國(guó)產(chǎn)分接開(kāi)關(guān)還存在電動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)、跳檔和卡澀、斷軸等故障。
表7110kV及以上變壓器障礙和缺陷情況統(tǒng)計(jì)表





障礙和缺陷分類及部位
臺(tái)次
合計(jì)

臺(tái)次
占總障礙/

試驗(yàn)超標(biāo)
色譜分析
113
188
20.3

局部放電
9
1.6

直流電阻
44
7.9

介損
14
2.5

其他
8
1.4

繞組
股間短路
1
19
3.4

焊接不良
0

絕緣老化
7

絕緣不良
2

匝間故障
1

位移變形
8

異物進(jìn)入
0

其他
0

主絕緣及引線
絕緣距離不夠
2
12
2.1

引線過(guò)熱
5

引線放電
3

圍屏放電
0

異物進(jìn)入
0

其他
2

絕緣油
含水量大
1
17
3.0

油老化或污染
0

介損超標(biāo)
7

油溫過(guò)熱
0

其他
9

滲漏油
安裝不當(dāng)
3
53
9.5

焊接不良
1

密封墊不良
43

材質(zhì)不良
4

其他
2

分接開(kāi)關(guān)
切換開(kāi)關(guān)
1
74
13.3

選擇開(kāi)關(guān)
2

過(guò)渡電阻
0

快速機(jī)構(gòu)
3

連調(diào)
3

拒動(dòng)
2


障礙和缺陷分類及部位
臺(tái)次
合計(jì)
臺(tái)次
占總障礙/

分接開(kāi)關(guān)
分接觸點(diǎn)接觸不良
9



切換箱滲漏
16

控制箱故障
2

主軸故障
0

其他
36

鐵心
接地不良
1
45
8.1

多點(diǎn)接地
39

絕緣老化
0

結(jié)構(gòu)不良
0

穿釘絕緣損傷
0

異物進(jìn)入
0

局部短路
1

夾件故障
0

其他
4

套管
介損超標(biāo)
19
77
13.8

結(jié)構(gòu)工藝不良
1

色譜超標(biāo)
13

絕緣老化
4

末屏接地不良或銹蝕
8

表面污閃
0

滲漏油
10

瓷管裂紋
0

接頭發(fā)熱
8

接頭進(jìn)水
0

其他
14

其他
保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)
8
370
13.1

壓力釋放閥故障
3

漏磁發(fā)熱
1

潛油泵故障
17

冷卻系統(tǒng)故障
23

油保護(hù)系統(tǒng)故障
3

其他
18

各類障礙合計(jì)

總計(jì)

370
66.3

558
100.0

　　滲漏油問(wèn)題，近幾年由于各單位重視，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，變壓器滲漏油問(wèn)題得到了基本解決。但是滲漏油現(xiàn)象依然突出，特別是運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的變壓器。滲漏油部位大多集中在大蓋及套管密封處，且大多是由密封圈故障引起。

　　鐵心故障，特別是鐵心多點(diǎn)接地故障也是2004年度出現(xiàn)較多的變壓器故障之一。鐵心多點(diǎn)接地故障雖然絕大多數(shù)可采取電容沖擊法暫時(shí)消除，但變壓器內(nèi)仍存在金屬異物，運(yùn)行一段時(shí)間后，又可能再次形成多點(diǎn)接地。所以，對(duì)鐵心、夾件通過(guò)小套管引出接地的變壓器，有條件時(shí)宜將接地引線至適當(dāng)位置，以便在運(yùn)行中檢測(cè)接地電流的大小；同時(shí)，在安裝、大修吊罩或進(jìn)入變壓器本體檢查時(shí)要杜絕遺留異物在變壓器內(nèi)，防止不必要的問(wèn)題產(chǎn)生。另外，鐵心多點(diǎn)接地、絕緣電阻下降在220kV及以下電壓等級(jí)變壓器上反映得較多，應(yīng)引起各運(yùn)行單位的重視。
3在運(yùn)變壓器管理中存在的問(wèn)題

　?。?）老舊設(shè)備較多，仍有部分鋁線圈、無(wú)載調(diào)壓、薄絕緣變壓器在系統(tǒng)中運(yùn)行。這些變壓器抗短路沖擊能力差，一遇到外部短路沖擊繞組便變形損壞；或者單臺(tái)容量小，過(guò)負(fù)荷嚴(yán)重，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。

　　（2）部分變壓器，尤其110kV變壓器，其老舊型號(hào)的國(guó)產(chǎn)有載分接開(kāi)關(guān)，由于負(fù)荷變動(dòng)大，分接開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)頻繁，再加質(zhì)量不穩(wěn)定，常出現(xiàn)機(jī)構(gòu)連調(diào)、卡澀，觸頭接觸不良以及切換開(kāi)關(guān)絕緣筒滲漏等缺陷。部分變壓器為無(wú)載調(diào)壓型，無(wú)法滿足低壓側(cè)電壓隨時(shí)調(diào)整的需要。

　　（3）變壓器附件質(zhì)量問(wèn)題仍然是變壓器被迫停運(yùn)的重要原因。

　?。?）20世紀(jì)90年代初以前變壓器的短路能力不強(qiáng)，需改造或更換。同時(shí)，變壓器超齡服役現(xiàn)象逐漸增多。

　?。?）變壓器類設(shè)備技術(shù)監(jiān)督制度不健全，監(jiān)督措施不力。

　　（6）檢修人員力量相對(duì)不足，對(duì)相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)力度不夠。

　?。?）過(guò)電壓?jiǎn)栴}較多。主要是老舊變電站接地裝置截面小，不能滿足熱穩(wěn)定要求；不接地系統(tǒng)電容電流變化大，手動(dòng)消弧線圈有時(shí)不能及時(shí)變動(dòng)分接頭滿足補(bǔ)償容量要求。

　　（8）電網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)對(duì)變壓器類設(shè)備重視不夠，基層單位的意見(jiàn)不能及時(shí)反映。

　?。?）觀念陳舊，管理手段和方法單一，存在專業(yè)管理目標(biāo)不明確，概念不清晰，不能較好地適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律及電力改革、電網(wǎng)發(fā)展要求的問(wèn)題。

　　（10）變壓器大小修工作有待加強(qiáng)，消缺和反事故措施有待重視。

4結(jié)束語(yǔ)

（1）2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率為0.40，比2003年度上升0.14個(gè)百分點(diǎn)；年容量事故率為0.47，比上一年上升0.26個(gè)百分點(diǎn)，這說(shuō)明2004年度不僅變壓器損壞事故臺(tái)次有所增加，而且主要以220kV級(jí)變壓器為主。

（2）同2003年度相比，2004年度500kV級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率上升了0.16個(gè)百分點(diǎn)，330kV級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率與同期持平，220kV級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率上升了0.46個(gè)百分點(diǎn)，110kV級(jí)變壓器年臺(tái)次事故率上升了0.04個(gè)百分點(diǎn)。

（3）2004年度變壓器損壞事故仍以絕緣事故為主，占總損壞事故臺(tái)次的81.1。變壓器損壞事故的首要原因是變壓器繞組抗短路強(qiáng)度不夠，其次是變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造工藝和材料質(zhì)量控制不嚴(yán)，使變壓器絕緣存在先天缺陷，以導(dǎo)致變壓器絕緣損壞事故。2004年度發(fā)生此類損壞事故共34臺(tái)次，占總損壞事故臺(tái)次的64.1。

（4）2004年新變壓器的損壞事故較多。運(yùn)行年限1年以內(nèi)的變壓器損壞事故率約為2002年的2倍，這表明變壓器的制造和安裝質(zhì)量還需進(jìn)一步提高。另外，投運(yùn)15年以內(nèi)的變壓器即發(fā)生損壞事故的臺(tái)次竟然占統(tǒng)計(jì)損壞事故變壓器總臺(tái)次的78.8，變壓器的運(yùn)行壽命令人擔(dān)憂。除此，投運(yùn)20多年的老舊變壓器的損壞事故率為13.5，這值得運(yùn)行部門關(guān)注。

（5）2004年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器共發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)超標(biāo)和各類障礙與缺陷558臺(tái)次，占在運(yùn)變壓器總臺(tái)數(shù)的4.2。試驗(yàn)超標(biāo)中以占60.1的色譜分析超標(biāo)為主。各類障礙與缺陷中以占20.8的套管障礙為主。

（6）2004年度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的110kV及以上電壓等級(jí)變壓器，由于變壓器本體、外部設(shè)備、制造、安裝和檢修質(zhì)量等原因共發(fā)生跳閘230次，其跳閘率為1.74次/百臺(tái)年；非計(jì)劃停運(yùn)361次，其非計(jì)劃停運(yùn)率為2.74次/百臺(tái)年。

（7）對(duì)于目前在運(yùn)的變壓器存在的一些共性問(wèn)題應(yīng)予以重視，并盡早落實(shí)解決。

（8）對(duì)帶病運(yùn)行的，特別是運(yùn)行超過(guò)20年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間的變壓器應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)視，并盡快安排檢修或更換。同時(shí)要加強(qiáng)變壓器的運(yùn)行和檢修管理，落實(shí)責(zé)任制。對(duì)專業(yè)技術(shù)人員要提高其業(yè)務(wù)水平、工作責(zé)任心和安全意識(shí)。