随着电力系统的迅速发展，变压器是电力系统中担负电压变换、电能传输和终端分配的重要电气设备，变压器如果发生故障，将直接危及电网的安全运行及其供电可靠性，同时也会造成严重的经济损失。因此不论何种原因导致保护动作，都要对其进行仔细分析，找出根源，确保变压器能够经济、安全、可靠地运行，以保证系统和设备的安全稳定的运行。
1 事故过程概述 图1 220kV侧故障电流 图2 220kV侧故障电压
某日早晨（天气晴），220kV某变所在地区未出现强烈的雷阵雨天气。该站1号主变两套保护差动动作，主变三侧开关跳闸，其所运行的中、低压侧正母线失电（下级备自投动作成功，事故未造成负荷损失）。保护动作情况如下：2013年12月10日9时13分20秒，1号主变第一套PRS-778S、第二套PRS-778S差动保护动作，跳开三侧开关，110kV正母线、35kV正母线失电。主变保护录波信息显示为AC相故障，保护差动二次故障电流为2.47A，折算到高压侧电流为620A.动作故障时候的电流电压如图1、2所示：
2 检查过程
一次设备检查情况如下：经检查变电所1号主变差动保护区内，1号主变（制造厂：常州变压器厂，型号：OSFS10-120000/220，2003年11月1日投运）平衡线圈C相对散热器油管道有放电痕迹（如图3），散热器与本体间下方地面有一只飞禽，其它无异常。平衡绕组在变压器内部连接成封闭的三角形，三个端子均通过套管引出（如图4）。此种引线方式，一方面可以为变电所提供一定负载的电能，另一方面还可以连接电容器装置，为该变压器提供无功补偿，提高电力系统的功率因数，从而提高电网运行的经济性。若不接负载，为了限制雷电传递过电压，该平衡绕组三个引出端子要分别经避雷器引至接地网进行可靠接地。该变电所主变平衡线圈采用三相引出，一相接地，两相悬空加避雷器方式，平衡线圈及引排采用绝缘护套封装安装方式。这种接线方式会出现外部短路，由于其体积小，工作场强高，且易受到外界环境污染，运行条件恶劣，常常容易发生损坏和故障，常常是引发变压器故障的主要因素。影响变压器平衡线圈安全运
行的薄弱环节主要集中在其绝缘部分，导致平衡线圈绝缘缺陷的主要原因是放电、过热和受潮。
3 故障原因分析
该变压器平衡线圈三个端子引出，电压等级15kV，A相端子接地，B、C相安装了避雷器，两相均有绝缘护套包封。根据现场现象分析，估计是当鸟儿飞行在油管道与避雷器之间，鸟翼张开，用嘴啄坏绝缘时，绝缘击穿形成放电通道，造成C相对主变油管道短路放电，变压器运行中A相正常接地，从而引起变压器平衡线圈A、C相出口短路，在主变差动保护范围内。主变差动保护是变压器主要保护手段，基本的原理是反应被保护变压器各端流入和流出电流的向量差，在保护区内故障，同时差动回路中的电流值大于整定值时，差动保护瞬时动作，而在保护区外故障，主变差动保护则不应动作。因此，两套主变保护差动均正确动作，跳开主变三侧开关。
图3 一次设备放电放电痕迹 图4 平衡绕组出线方式 4 事故处理
（1）在变压器故障发生后，现场立即进行主变绝缘油取样分别做电气性能试验和色谱分析，并同时取瓦斯继电器内部气体进行分析。并对1号主变进行了直流电阻、介质损耗、电容量、低电压短路阻抗试验，试验数据均合格，未见异常值。分析了220kV侧安装的故障录波仪记录的电压波形和相关历史数据，220kV系统中未见有瞬态过电压现象记录。主变故障期间，其高压侧避雷器未发现有过电压动作情况。检查变压器投运前交接试验项目齐全，试验结果均合格，表明变压器性能正常。检查变压器投运后常规的预防性检查试验记录及定期的绝缘油色谱分析报告都未见异常。主变投运以来的红外成像测温，也都未见异常。因此，可排除变压器故障与外部运行系统有关，说明此次主变故障应属于内部突发性故障。
（2）对平衡线圈引出端子避雷器试验，数据正常，由于C相避雷器裙边在放电过程中有损坏，对C相避雷器进行更换。对1号主变进行现场技术改造的同时，对该变电站和线路绝缘措施进行了分析研究，措施仅仅满足规程是远远不够的。随后，对变电站和线路采取了综合防范措施。
（3）对平衡线圈引出端子重新进行绝缘封装处理。在今后的工作中应该加强做好变压器平衡绕组近区短路的预防措施，做好必要的绝缘热塑措施。加强对变压器的监造力度，特别是做好变压器出厂试验验收工作，严把质量关。重视低压设备的选型和制造质量把关工作，避免因低压设备故障引起变压器短路。
5 结语
本次通过仔细从设计理论以及現场解剖的结果进行对比分析，从理论上说明了事故发生的全过程，准确的确定了主变差动保护动作的原因，对电力系统220kV变压器现场排除此类缺陷、保证电力设备安全稳定运行具有一定的借鉴意义。
参考文献
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