干式變壓器過電壓短路分析及整改

某110千伏變電站1號主變壓器SFSZ8-25000/110事故造成干式變壓器損壞。公司將干式變壓器返還給制造商，并成立事故聯合調查組，分析事故原因，制定緊急修復計劃。事故當天天氣晴朗，氣溫高達39。13時26分，操作人員突然聽到爆炸聲，1號主變壓器內部噪音異常。然后1號主變重瓦斯和差動保護動作，主變三側斷路器斷開，干式變壓器停止運行。

干式變壓器損壞

(1)纏繞。低壓繞組A相、B相上部3 ~ 4餅匝間短路燒毀，向上拱起，上端絕緣損壞。

(2)鐵芯。低壓繞組a相和b相損壞對應的芯柱邊緣燒壞。上夾具A相有兩塊壓釘肢板從焊縫脫落，C相有一塊壓釘肢板脫落。

(3)身體的絕緣。A期結束時50mm厚的層壓木板斷了，有兩個42壓釘和55壓釘碗穿入，B期也有一個壓釘穿入壓釘肢板。a相和b相低壓繞組中的紙管也局部損壞。

事故分析

根據干式變壓器的損壞情況，認為干式變壓器

事故中受到過電壓和短路的沖擊。

1過壓影響

干式變壓器的低壓繞組是連續的，如圖1所示。連續繞組入波時，前幾段電位差較大，特別是K處的軸向和徑向組合電場很強，發生過電壓時容易擊穿。從低壓繞組A相和B相匝間短路燒壞和鐵心柱邊緣燒壞可以看出，低壓繞組A相和B相承受過電壓沖擊，擊穿鐵心，形成匝間擊穿短路。

2短路沖擊

圖1連續纏繞線段示意圖

干式變壓器在短路時會產生很大的軸向力和徑向力。徑向力Fd導致外部繞組接收向外的張力，內部繞組接收向內的壓力(如圖2a所示)。軸向力可分為軸向內力和軸向外力，其中軸向內力Fq1使繞組緊湊(如圖2b所示)，軸向外力Fq2由內外繞組不平衡引起，引起內外繞組相對位移，增加不對稱性(如圖2c所示)。干式變壓器夾具上的壓釘肢板脫落，層壓板折斷，釘子穿透壓板，說明軸向產生很大的電動勢；而A相和B相的內紙管破裂則是低壓繞組的內壓造成的。這些現象表明干式變壓器受到短路電流的影響。由于A相和B相低壓繞組在過電壓下擊穿鐵芯，干式變壓器短路。

1來源：干式變壓器