35KV主變繞組匝間短路故障的分析

2008年4月，某35KV變電站主變A相繞組因匝間短路故障，被迫退出運行進行檢修。通過事故調(diào)查和分析后，確定原因是客戶端諧波引起變壓器鐵磁諧振，產(chǎn)生諧振過電壓、過電流而導致變壓器繞組的絕緣破壞，引起匝間短路。

一、事故經(jīng)過

2007年6月35KV變電站投入運行后，在8月份曾出現(xiàn)過一次主變差動保護動作。有關(guān)人員立即對差動保護范圍內(nèi)的一次電氣部分進行了外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)故障痕跡；對差動保護電流互感器的二次回路檢查后未發(fā)現(xiàn)開路和短路，對差動保護直流回路檢查后也未發(fā)現(xiàn)異常情況。

在未對主變進行進一步試驗，未確定內(nèi)部有無故障的情況下，將該主變投入運行，運行基本正常。

在2008年四月該主變差動保護再次動作，對變壓器油進行油化試驗后判斷內(nèi)部存在故障，通過進一步試驗，確定主變A相繞組匝間短路。

變電站值班員反映，10KV電磁型電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔絲經(jīng)常熔斷，頻繁更換，其它電力設(shè)備運行正常。

二、事故原因分析

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該變電站有一個高壓專線用戶——硅廠，裝設(shè)兩臺一千余千瓦的電弧爐，是很大的諧波源，且距離變電站非常近，嚴重影響電網(wǎng)的安全運行，對電力設(shè)備產(chǎn)生危害。

1、在諧波作用下，空載（或輕栽）運行的變壓器與補償電容器或空載運行的長供電線路可能產(chǎn)生并聯(lián)諧振，很大的諧振電流通過變壓器繞組，發(fā)熱嚴重后危害到繞組的絕緣，導致差動保護動作。

2、在諧波作用下，鐵磁型電壓互感器與補償電容器可能會產(chǎn)生并聯(lián)諧振，使電壓互感器高壓側(cè)溶絲熔斷。

3、補償電容器對諧波電流有放大的作用，很容易造成電容器損害。

從以上分析可得出：硅廠生產(chǎn)時產(chǎn)生了很大的諧波電流，主變在諧波的作用下與其他容性設(shè)備出現(xiàn)鐵磁諧振，產(chǎn)生的諧振電流破壞了主變繞組匝間絕緣，主變繞組匝間短路故障使差動保護動作。硅廠產(chǎn)生的諧波電流使10KV電磁型電壓互感器出現(xiàn)鐵磁諧振，使一次側(cè)熔斷器熔絲頻繁熔斷。

三、改進措施

1、要求用戶改進生產(chǎn)工藝，減少諧波的產(chǎn)生。

2、加裝有源或無源諧波濾波裝置，使諧波不會流入系統(tǒng)，避免對電網(wǎng)造成危害。

3、對補償電容器加裝串聯(lián)電抗器，避免諧波電流對電容器的損害。

4、在電磁型電壓互感器二次繞組三角開口處并接一個電阻，是限制鐵磁諧振的有效措施。

通過此次事故可看出，諧波嚴重影響電力系統(tǒng)的安全運行，對電力設(shè)備產(chǎn)生極大的危害，應加強用戶諧波的管理。

 

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