110 kV變電站主變高壓套管事故分析

馬學(xué)華 夏 平 董小剛

（1.國網(wǎng)河南省電力公司 技能培訓(xùn)中心，河南 南陽 473000；2.國網(wǎng)南陽供電公司 檢修試驗工區(qū)，河南 南陽 473000；3.陜縣電業(yè)局，河南 陜縣 472100）

南陽供電公司蒲山變電站的1#主變?yōu)樾陆刈?003年7月出廠，9月16日投入運行的；型號為SFSZ9-40000/110，該主變所用110kV的高壓套管為撫順傳奇套管有限公司的產(chǎn)品，套管的型號為：BRDLW1-126/630-4；生產(chǎn)日期為：2003年。

該主變（以下簡稱蒲1）本體、套管、本體絕緣油及套管絕緣油和其他附件，在投運前的交接試驗和油色譜及油質(zhì)分析試驗均正常。僅該主變的有載開關(guān)的切換波形局部存在異常，經(jīng)新疆特種變壓器廠家確認(rèn)并承諾，發(fā)生問題將承擔(dān)所有責(zé)任。因此我局在該主變安裝驗收完畢后，于2003年9月16日下午正式投運。

蒲1主變運行后帶負(fù)荷情況：2009年9月29日23：00蒲1主變出現(xiàn)最高負(fù)荷為19.5MW，當(dāng)時環(huán)境溫度22℃，主變溫度38℃，未發(fā)現(xiàn)任何異常。投運后測試該主變的鐵心對地電流數(shù)據(jù)為0.15毫安。

10月3日10時42分，主控室內(nèi)事故音響動作，蒲1主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘。并聽到室外有響聲。后臺機信號：蒲1主變差動、本體重瓦斯動作、故障錄波器動作。蒲1主變保護(hù)面板信號：本體重瓦斯、本體輕瓦斯、壓力釋放1、調(diào)壓油位異常。110kV母差保護(hù)盤Ⅰ、Ⅱ段信號燈亮。蒲1主變外部檢查情況：高壓側(cè)零相套管、高壓側(cè)B相套管炸裂、A、C相套管根部粉碎，35kVC相套管上部損壞，10kVA、B兩相底座處漏油，壓力釋放閥上蓋損壞飛出。主變油枕已無油，但有載調(diào)壓開關(guān)油位正常。

事故后主變外觀照片：

圖1 蒲1主變110kV高壓套管側(cè)損壞情況

圖2 蒲1主變35kV套管損壞情況

錄波圖顯示：故障持續(xù)時間72ms，110kV Ib和3I0電流很大，可見B相發(fā)生接地，二次電流達(dá)120A，CT變比300/5，實際短路電流達(dá)7200A以上，B相電壓錄波圖顯示，故障瞬間電壓從61.7V降為2.3V，其余2相電壓變化很小，由蒲山變110kV母線三相短路電流10.3kA，B相故障電流達(dá)到7.2kA以上，我們估計B相的短路故障應(yīng)當(dāng)發(fā)生在B相線圈的首端，即進(jìn)線套管或引線處。

故障后取油樣做色譜分析，總烴高達(dá)3214μL/L，主要成分是氫氣、乙炔，其次為乙烯和甲烷，三比值為102，為油中電弧放電故障，同時做繞組直流電阻、繞組變形和低壓空載試驗，與安裝時比較均未見異常，可見繞組和鐵心是正常的，也證明故障在B相進(jìn)線首端。

10月6日，吊下套管，發(fā)現(xiàn)A、C、0相下端未見異常，而B相套管下端粉碎，瓷套全無，放電電弧發(fā)生在下端均壓環(huán)對中間法蘭，放電距離約40cm，電容芯子接近錐形部位（端屏）的一處絕緣紙1～2層崩開，但未見擊穿孔洞，由于尚未解體套管及芯子，故障原因據(jù)廠方分析為從均壓球沿芯子表面放電，芯子未擊穿，該套管為撫順傳奇公司（原雷諾爾公司）出廠，型號為BRDLW1-126/630（短尾套管），出廠時局放量為4pc，變壓器廠未做局放和高壓tgδ試驗，只做10kV下的tgδ及電容量，安裝時tgδ及電容量均正常，取下升高座后，可見B相引出線在套管均壓球?qū)?yīng)位置絕緣紙崩開，但該處離線圈還有近1米的距離，所以對線圈基本無影響。

圖3

事故后吊開110kVB相套管后，套管損壞圖片：

處理辦法：由于下瓷套碎片落入油箱內(nèi)，該主變又是全密封型變壓器（上下焊死），無法清理內(nèi)部，況且該套管油與變壓器油的型號不一樣，如果套管內(nèi)的油流入變壓器本體后，可能導(dǎo)致變壓器本體內(nèi)的油不合格，加之箱蓋也有所變形，主要是裝套管的法蘭處變形較嚴(yán)重，因此變壓器生產(chǎn)廠家決定返廠修理。

應(yīng)吸取的教訓(xùn)：

1）主變的壓力釋放閥對些種故障遠(yuǎn)不能滿足要求，連自身也不保，導(dǎo)致?lián)p壞了幾乎所有的引出套管，希望設(shè)計人員認(rèn)真考慮不同情況下的壓力釋放問題。

2）最近電力系統(tǒng)套管事故頻發(fā)，我局使用的14只傳奇（雷諾爾）套管，今年就出現(xiàn)2次損壞 （另一次預(yù)試發(fā)現(xiàn)電容量變化及tgδ上升），該型套管據(jù)稱為全國最好的，因此如何提高套管的檢驗方法是一個值得注意的問題。局放試驗、額定電壓下的tgδ試驗，現(xiàn)場不具備條件，連變壓器廠也不做，預(yù)防性試驗對套管而言，時間間隔仍顯太長，所以才有了不少的套管事故，問題還在于提高制造質(zhì)量，制造中對一些小的部件如末屏引出裝置應(yīng)特別注意，相當(dāng)多的套管事故是從末屏開始的。