馬群 王曉輝 沈潤(rùn) 何成寶

摘要：2021年3月，運(yùn)行人員在對(duì)220千伏某變電站變進(jìn)行巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)4號(hào)主變低壓側(cè)全絕緣管母異常響聲較大，結(jié)合該地區(qū)今天陰雨天氣，初步判斷全絕緣管母內(nèi)部絕緣存在劣化，為避免缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大導(dǎo)致4號(hào)主變跳閘，立即申請(qǐng)4號(hào)主變臨停，進(jìn)行進(jìn)一步檢查。

關(guān)鍵詞：變壓器、異常聲響、內(nèi)部絕緣

一、故障前運(yùn)行方式

1.1正常運(yùn)行方式

220kV雙母線接線，其中1、3號(hào)主變高壓側(cè)運(yùn)行于220kV正母線，2、4號(hào)主變高壓側(cè)運(yùn)行于220kV副母線，220kV正付母線并列運(yùn)行。

110kV雙母雙分段接線，1號(hào)主變中壓側(cè)701開(kāi)關(guān)運(yùn)行于110kV1母線，2號(hào)主變中壓側(cè)702開(kāi)關(guān)運(yùn)行于110kV2母線，3號(hào)主變中壓側(cè)703開(kāi)關(guān)運(yùn)行于110kV3母線，4號(hào)主變中壓側(cè)704開(kāi)關(guān)運(yùn)行于110kV4母線，110kV各母線分列運(yùn)行。

10kV共8條母線分段接線，1號(hào)主變低壓側(cè)雙分支101A、101B開(kāi)關(guān)分別帶10kV1、2母線，2號(hào)主變低壓側(cè)雙分支102A、102B開(kāi)關(guān)分別帶10kV3、4母線，3號(hào)主變低壓側(cè)雙分支103A、103B開(kāi)關(guān)分別帶10kV5、6母線，4號(hào)主變低壓側(cè)雙分支104A、104B開(kāi)關(guān)分別帶10kV7、8母線。

2.2故障前運(yùn)行方式

故障前，220kV正母線檢修，3號(hào)主變因高壓側(cè)開(kāi)關(guān)有工作，處于冷備用狀態(tài)。110kV3/4段母聯(lián)710B開(kāi)關(guān)合位，10kV4/5母線母聯(lián)100B開(kāi)關(guān)、10kV6/7母線母聯(lián)100C開(kāi)關(guān)合位。

二、現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果

2.1一次設(shè)備情況

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)絕緣管母解體檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣管母A相單相接地和絕緣護(hù)套燒毀。初步判斷，該管母在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，施工人員對(duì)管母擊穿部位附近中間接頭的絕緣防水密封處理存在缺陷，使絕緣管母防水性能降低，且該絕緣管母無(wú)導(dǎo)體屏蔽層，易產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)放電，在抱箍處管母絕緣薄弱時(shí)，產(chǎn)生擊穿放電。

2.2保護(hù)動(dòng)作情況

對(duì)后臺(tái)信息進(jìn)行查看，17時(shí)04分，4號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)，10千伏某線2段過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，調(diào)取4號(hào)主變高壓側(cè)電流、低壓側(cè)10千伏104B開(kāi)關(guān)電流、10千伏8段母線電壓故障錄波如圖1至圖2所示。

從圖1可以看出，在0時(shí)刻至T1區(qū)間1.6ms內(nèi)，10千伏8段母線電壓突變過(guò)程為A相電壓波形降低，而A、B相電壓均有線電壓升高的短暫趨勢(shì)。T1至T2區(qū)間9ms內(nèi)，10千伏8段母線A相電壓降至0，但104B開(kāi)關(guān)無(wú)故障電流流經(jīng)A相回路，說(shuō)明10千伏系統(tǒng)A相出線無(wú)故障，故障點(diǎn)只能在母線內(nèi)側(cè)即在4號(hào)主變保護(hù)區(qū)內(nèi)，而104B開(kāi)關(guān)C相回路電流陡增，說(shuō)明10千伏系統(tǒng)出線C相發(fā)生了接地故障。

從圖2可以看出，T2至T3階段，10千伏系統(tǒng)A相出現(xiàn)絕緣恢復(fù)的情況，T3時(shí)刻以后，10千伏系統(tǒng)基本處于A相接地的狀態(tài)，即A相絕緣管母完全擊穿，而104B故障電流陡增時(shí)，10千伏系統(tǒng)出線C相發(fā)生了高阻接地。

從圖3可以看出，在540ms以后，出線C相接地故障被切除，104B開(kāi)關(guān)C相電流無(wú)陡增，10千伏8段母線A相電壓為0，B、C相電壓完全升高至線電壓，為10千伏A相接地，即10千伏管母A相發(fā)生擊穿。

綜合分析，在4號(hào)主變低壓側(cè)A相管母發(fā)生擊穿的同時(shí)，10千伏該線發(fā)生C相高阻接地，4號(hào)主變10千伏側(cè)發(fā)生AC相間非金屬性短路故障，引起4號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)，但差流最大為0.545A（二次值）小于保護(hù)動(dòng)作值1.13A（二次值），主變差動(dòng)保護(hù)未動(dòng)作。某10kV二線，線路發(fā)生C相接地，主變低壓側(cè)管母A相接地，構(gòu)成相間短路，距離2段保護(hù)動(dòng)作。

三、故障原因分析

對(duì)于低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，在發(fā)生兩相短路接地時(shí)，可近似看成相間短路情形。在兩個(gè)短路接地點(diǎn)越靠近電源側(cè)或者短路接地阻抗越小，流過(guò)故障點(diǎn)的短路電流也就越大。若主變低壓側(cè)管母處發(fā)生A相擊穿接地，而低壓出線側(cè)C相接地點(diǎn)靠近變電站端或者C相完全接地，就有可能使故障電流達(dá)到主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作定值，從而造成主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

因?yàn)槌鼍€流變只有A、C相流變，假如低壓出線側(cè)B相發(fā)生接地，出線并不會(huì)發(fā)生過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。如果故障電流達(dá)到主變差動(dòng)保護(hù)定值，則會(huì)造成主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

四、故障處理情況

因現(xiàn)場(chǎng)陰雨，不具備試驗(yàn)條件，無(wú)法對(duì)A、C相管母狀態(tài)進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，且4號(hào)主變計(jì)劃3月19日至22日檢修，18日晚暫不復(fù)役，根據(jù)19日試驗(yàn)及廠家物資情況，再進(jìn)一步確定處理方案。

為徹底消除4號(hào)主變低壓側(cè)全絕緣管母隱患，計(jì)劃將全絕緣管母改造為半絕緣管母加支柱絕緣方式，物資準(zhǔn)備需20天，但4號(hào)主變計(jì)劃為3月22日送電，為不影響4號(hào)主變送電，現(xiàn)場(chǎng)先將10千伏絕緣管母與4號(hào)主變解頭，并對(duì)主變10千伏樁頭和管母終端進(jìn)行熱縮處理，4號(hào)主變先不帶10千伏負(fù)荷運(yùn)行，待絕緣管母整改完畢后再與4號(hào)主變進(jìn)行搭接。