张立华 张少军
廊坊供电公司 河北廊坊 065000
1 事故经过
2000年7月14日，我公司康仙220 kV变电站1号变压器(SFPSZ7-120000/220，保定产，1994年12月投运)进行有载开关(ZY1 A-Ⅲ 500/110 D)调压操作(由3经4到5分头)，约10 min后，1号变压器轻重瓦斯保护动作，3侧开关跳闸。事故发生后，进行瓦斯继电器取气鉴定，结论：气体可燃。试验人员试验发现220 kV侧直流电阻异常(表1)，同时，色谱分析发现变压器油中乙炔、氢气及总烃含量超标(表2)，判定可能为有载开关故障。
2 设备损坏情况
事故后放油检查，发现选择开关A、B、C三相3、4分接静触头有严重烧伤痕迹，动触头有放电痕迹，选择器中心柱的引出环有烧伤痕迹，切换开关有时失灵。吊检发现，C相双数侧过渡电阻引线烧断，过渡(静)弧触头脱落，枪机储能机构失效。更换了选择器3、4分接静触头及胶木条，并对动触头进行打磨，更换切换开关(和原开关同一制造厂家同一型号)，并将其固定在5分接运行。
图1为切换开关原理电路图。
3 事故原因分析
3.1 切换开关过渡(静)弧触头脱落原因分析
康仙站由2台120 MVA主变压器组成，长期负荷为有功功率200 MW，基本处于满负荷状态。由于负荷变化，一般每日早晚进行调压操作，每日调压约10次。切换开关过渡(静)弧触头由1个内六角M6×16沉头螺钉与过渡电阻引线连接，固定在弧形绝缘板上。制造厂虽然采取了防松止退措施，但经长时间运行，沉头螺钉与过渡电阻引线和垫片间仍然产生了电腐蚀，垫片内径扩大，造成在事故前由4到3分接的操作中触头脱落并卡在切换开关内。7月14日，由3向4分接调压时，切换开关卡死，枪机机构元件变形，不能切换。此时显示器虽指示4分接，但有载开关仍在3分接运行，电压并无变化，值班员再次调压至5分接。
3.2 选择器烧损原因分析
当有载开关由4分接调向5分接时，由于有载开关实际运行在3分接，选择器由3分接向5分接转换，致使220 kV绕组与中性点开路，由于电感电流不能突变，在选择器3分接静触头对动触头拉弧放电，同时，主绕组与调压绕组中产生反电势，与原绕组电压叠加形成过电压，由于是电动调压，整个调压过程电动机构需转动33 r，约5 s，选择器从3分接分离到5分接接触电动机构需转动7～10 r，约需1～2 s。由于动触头离开迅速，振荡过电压使选择器3分接静触头对距离较近的选择器中心柱引出环(处于中性点电位)放电，造成静触头烧损严重，而动触头只有轻微烧痕。大能量的释放也造成了主变压器轻重瓦斯保护动作。
3.3 事故原因分析
通过以上分析，可以确定康仙1号变压器有载开关事故的原因，首先是7月14日前的调压操作中，C相双数侧过渡(静)弧触头沉头螺钉与过渡电阻引线接触不良烧损，致使过渡(静)弧触头脱落，卡在切换开关中，导致切换开关不能正常切换。在由3调向4分接时，切换开关仍保持在单数侧，主变压器实际运行于3分接。当有载开关由4分接调向5分接时，选择器带负荷转换，短时造成主绕组和调压绕组处于悬浮状态，产生振荡过电压，烧坏选择器静触头。暂态过程结束后，由于3分接周围游离碳的存在，级电压仍能维持短路点的电弧放电，直到重瓦斯保护动作掉闸。
3.4 防止有载开关事故的对策
康仙1号变压器1994年投运后，曾于1996年10月进行有载开关吊检，发现弧形绝缘板固定螺钉松动，此时有载开关调压3 543次；修试单位每1～2年更换有载开关绝缘油一次。到2000年7月14日有载开关发生事故时共计调压14 613次。从事故分析和维护情况看，康仙1号变压器有载开关未达到厂家要求的检修次数就发生了事故，说明该有载开关质量存在问题。为确保变压器安全运行，制造厂家应加强产品质量管理，为用户提供质量可靠的产品 。同时，运行维护单位也应进一步加强有载开关的运行维护管理。根据我们的经验教训提出如下预防措施：
(1) 有载开关在投运1～2年内应吊检1次，以后每5年应吊检1次。新有载开关投运一段时间后，其本身存在的质量问题一般可暴露出来(如一些防松止退机构不良产生松动情况)，采取适当措施进行处理，可预防有载开关事故的发生。
(2) 在保证电压质量的前提下，应尽量先投切无功补偿装置调整电压，减少有载开关动作次数，特别是变压器满负荷运行时应停止有载开关调压操作。
(3) 有载开关每1～2年应更换一次绝缘油。
(4) 预试时，应增加有载开关过渡波形、时间的测试，及时发现切换开关存在的缺陷 。
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