一起变压器雷击事故分析(标准版)
一起变压器雷击损坏故障的分析
ｐ ｒ ｌｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ｉ ｓ ａｌ ｏ ｒｔａ ｈ ｔｉ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ． ａ ａｌｌｏ ｅａ ｉ ｓｕ ｕ ｌ ｌｗｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｎ ｉ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｏ ｅ ａ ｉ ｏ ｙ ｏ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｕ ｃ ｓ ｉｅ ｌ ｈ ｎｎ ｔ ｋ ｓ ｒ ｎ ｆｒ ｅ ；ｗｉｄｉｇ；ｓ ｐ ｏ ｔ ｙ ｗ ｒ ：ｓ ｃ ｅ ｓｖ ｉ ｔｉ ｇ ｓｒ ｅ ；ｔａ ｓｏ ｇ ｉ ｍ ｒ ｎ ｎ ｕ ｐ ｒ ；ｍ ｅ ｓ ｒ ｓ ａｕｅ
成 正 比 ．短 路 冲 击 力 增 大 幅 值 比短 路 电 流 大 得 多 。所 以制 造 厂 已在 材 料 、工 艺 、结 构 上 采 取 各 种 措施 ．提 高 变 压 器 承 受 短 路 能 力 ，电力 部 门则
关 键 词 ：连 续 雷 击 ；变 压 器 ；绕 组 ；支 撑 件 ；措 施
中 图分 类 号 ： Ｍ ０ Ｔ ４６
文 献 标 志码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０ ７ １ ８ （０ ０ ０ — ０ ９ ０ １０ — ８ １２ １ ）９ ０ １— ４
Ｆａｕ ｔＡｎａ ｙｓｓ ｆ ｒ Ｌｉ ｈｔ ｉ － ｍ ａｇ ｄ ａ ｆ ｒ ｅ ｌ ｌ ｉ ｏ ｇ ｎ ｎｇ ｄａ ｅ Ｔｒ ｎｓ ｏ ｍ ｒ
ｔ ｅ ａ ｘｌａｙ ｐ ｗｅ ．Ｔｈ ａｃ ｌｔ ｎ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｏ ｉ ｕ ｔｃ ｒｅ ｔｆｏ ｎ ｈ ｏ ｇ ｈ ｒ ｎ ｆｒ ｅｓ ｉ ｈ ｕ ｉ ｒ ｏ ｒ ｉ ｅ ｃ ｌｕａ ｉ ｈ ｗｓ ｔａ ｈ ｈ ｒ ｃｒ ｉ ｕ ｒ ｎ ｗｉ ｇ ｔ ｒｕ ｈ ｔ ｅ ｔａ ｓｏ ｏ ｔ ｅ ｕ ｅｕ Ｌｎ ａ ｈ ｊ ｎ １ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｔ ｉｈ ｕ Ｅ ｅｔ ｃＰ ｗ ｒＢ ｒａ ， ｉｈ ｉ ｅｉ ｇ３ ７ ０ ， ｈｎ ） ｉ Ｚ ａ
一起35kV电力变压器典型雷击故障实例分析
一起35kV电力变压器典型雷击故障实例分析发表时间：2018-06-15T15:23:59.250Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：谢丹儒[导读] 摘要：在电能的传输和分配过程中，变压器是变电站中的主要设备，在运行中一旦发生异常情况，将会影响系统的正常运行以及对用户的正常供电，甚至造成大面积停电。
（国网江苏省电力公司常州供电公司江苏常州 213000）摘要：在电能的传输和分配过程中，变压器是变电站中的主要设备，在运行中一旦发生异常情况，将会影响系统的正常运行以及对用户的正常供电，甚至造成大面积停电。
本文介绍了一起35kV电力变压器雷击故障，讨论了雷电波对该变压器线圈的影响和破坏，对诊断该类故障进行了归纳总结，具有一定的工程实用价值。
关键词：雷击；变压器；绕组变形；匝间短路；层间短路引言：变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。
电力系统的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统，而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。
对于变压器雷击故障的早发现、早处理，可以避免事故的进一步扩大，提高经济和社会效益。
1、故障描述某年7月12日，某变电所35kV 2号主变本体重瓦斯保护、差动保护动作，主变两侧开关跳开，差动故障相为A相。
查阅公司雷电定位系统记录，某变电所35kV某某线进线电源有雷电记录，雷电流126kA。
同一时间主变发生故障后跳闸，检查变电所避雷器动作情况，发现该35kV进线避雷器B相动作，次数为1次。
设备情况：该变压器型号为SZ9－16000/35，额定容量为16000kV A，额定电压为（35±3×2.5%）kV/10.5kV，额定电流：264A/880A，接线组别为：YN，d11，短路阻抗为8.34%，冷却方式为ONAN。
主变35kV进线侧、10kV侧均在避雷器保护范围内，35kV中性点未安装避雷器。
一起500kV变电站避雷器雷击事故的分析及处理
文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２２)０６－０１１５－０４一起５００ｋＶ变电站避雷器雷击事故的分析及处理胡朝力１ꎬ李伟琦２ꎬ周刚３ꎬ邢旭亮３ꎬ田烨杰２ꎬ赵旭州３(１ 国网浙江省电力有限公司平湖市供电公司ꎬ浙江㊀平湖㊀３１４２００ꎻ２ 国网浙江省电力有限公司嘉善供电公司ꎬ浙江㊀嘉善㊀３１４１００ꎻ３ 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司ꎬ浙江㊀嘉兴㊀３１４０００)摘㊀要:本文分析了一起某５００ｋＶ变电站某出线间隔因雷击Ｃ相跳闸且重合闸失败造成的避雷器事故ꎮ通过现场检查ꎬ获取了一次设备检查㊁二次设备保护信息的记录ꎬ并结合后续的避雷器试验及异常相避雷器解体检查情况ꎬ发现避雷器绝缘筒内外表面㊁瓷套内壁均无闪络情况ꎬ多重雷电回击造成避雷器内电阻片受损ꎬ并在重合闸的作用下进一步崩溃ꎮ通过此次多重雷击事故造成的避雷器事故ꎬ结合变电站避雷器的常见故障情况ꎬ提出了优化设计采购㊁增设在线监测㊁做好防污清洁㊁加强技术管理㊁建立定期运维检查事项清单的措施建议ꎬ针对日后此类避雷器事故防范和处理有一定参考价值ꎮ关键词:５００ｋＶ变电站ꎻ重合闸ꎻ多重雷击事故ꎻ事故防范中图分类号:ＴＭ６３㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＡｒｒｅｓｔｅｒＳｔｒｕｃｋｂｙＬｉｇｈｔｎｉｎｇｆｏｒａ５００ｋＶＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＨＵＣｈａｏ￣ｌｉ１ꎬＬＩＷｅｉ￣ｑｉ２ꎬＺＨＯＵＧａｎｇ３ꎬＸＩＮＧＸｕ￣ｌｉａｎｇ３ꎬＴＩＡＮＹｅ￣ｊｉｅ２ꎬＺＨＡＯＸｕ￣ｚｈｏｕ３(１ ＰｉｎｇｈｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＰｉｎｇｈｕ３１４１００ꎬＣｈｉｎａꎻ２ ＪｉａｓｈａｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＪｉａｓｈａｎ３１４０００ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＪｉａｘｉｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙꎬＪｉａｘｉｎｇ３１４０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓａｎａｒｒｅｓｔｅｒａｃｃｉｄｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙｌｉｇｈｔｎｉｎｇｓｔｒｏｋｉｎｇＣｐｈａｓｅｔｒｉｐａｎｄｒｅｃｌｏｓｉｎｇｄｅｆｅａｔｆｏｒｓｏｍｅｏｕｔｌｅｔｇａｐｓｉｎａｃｅｒｔａｉｎ５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ.Ｂｙｆｉｅｌｄｃｈｅｃｋꎬｇｅｔｔｈｅｒｅｃｏｒｄｓｏｆｐｒｉｍａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｈｅｃｋａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｈｅｃｋａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ.Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｆｏｌｌｏｗ￣ｕｐａｒｒｅｓｔｅｒｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｃｈｅｃｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆａｂｎｏｒｍａｌｐｈａｓｅａｒｒｅｓｔｅｒｂｒｅａｋｕｐｔｏｆｉｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｍａｌ￣ｅｘｔｅｒｎａｌｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅａｒｒｅｓｔｅｒｉｎｓｕｌａｔｏｒｔｕｂｌｅａｎｄｉｎｓｕｌａｔｏｒｉｎｗａｌｌｂｅｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｆｌａｓｈｏｖｅｒｐｈｅｎｏｍｅｎｏｒ.Ｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｏｕｎｔｅｒａｔｔａｃｋｍａｋｅｓｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔｏｒｄｉｓｃｏｆｔｈｅａｒｒｅｓｔｅｒｄａｍａｇｅｄａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｂｒｅａｋｓｄｏｗｎｕｎｄｅｒｒｅｃｌｏｓｉｎｇａｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｐａｐｅｒꎬｂｙｔｈｅａｒ￣ｒｅｓｔｅｒａｃｃｉｄｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｆｏｒｔｈｉｓｔｉｍｅｔｏｃｏｍｂｉｎｅｃｏｍｍｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔａ￣ｔｉｏｎａｒｒｅｓｔｅｒꎬｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｐｕｒｃｈａｓｅꎬｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｎ￣ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎬｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｍａｎａｇｅ￣ｍｅｎｔａｎｄｓｅｔｓｕｐｍｅａｓｕｒｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ.Ｉｔｗｉｌｌｂｅｏｆｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｆｕｔｕｒｅａｒｒｅｓｔｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:５００ｋＶｓｕｂｓｔａｔｉｏｎꎻｒｅｄｏｓｉｎｇꎻｍｕｌｔｉｐｌｅｔｈｕｎｄｅｒａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇａｃｃｉｄｅｎｔꎻａｃｃｉｄｅｎｔｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ１㊀引言随着社会发展ꎬ人类活动的进行ꎬ全球碳排放的增加ꎬ导致全球气候变化更加剧烈ꎮ近些年由于极端天气影响ꎬ全球范围内均发生了几起较大的电网事故ꎮ㊀㊀５００ｋＶ变电站是指最高电压等级为５００ｋＶ的变电站ꎬ其输入电能和输出电能的电压分一般为５００ｋＶ和２２０ｋＶꎮ５００ｋＶ变电站作为我国电力网络的主力构架和系统联络点ꎬ其安全稳定运行对居民日常生活及工业生产影响重大ꎮ近些年我国南方频频遭受极端天气ꎬ其中冰冻及雷击的影响对电力系统的输电及变电业务影响较大ꎮ其中避雷器事故频繁出现ꎬ常见避雷器故障有避雷器接地体断裂㊁避雷器外部绝缘瓷套受外力破坏引起破损㊁外部条件导致避雷器内部元器件受潮㊁阀片等零件设备的老化㊁避雷器受到过电压等外力冲击导致瞬间电流量过大等原因ꎮ㊀㊀本文通过分析一起５００ｋＶ变电站的某出线间隔出现Ｃ相跳闸且重合闸ꎬ造成的避雷器异常情况ꎮ通过对现场设备运行记录的分析ꎬ结合现场一次设备㊁二次信息及后续解体情况的分析检查ꎬ对本次避雷器异常情况做了定性分析ꎬ并结合避雷器常见的故障类型情况ꎬ对后续变电站运行维护提出了具体的优化方案和改进措施建议ꎮ２㊀事件概况㊀㊀当日ꎬ５００千伏变电站４８１４线间隔出现Ｃ相跳闸ꎬ重合闸失败ꎮ保护正确动作ꎬ第一次故障电流有效值４ ６ｋＡꎬ重合后的第二次故障电流有效值４６ ２ｋＡꎮ现场检查确认变电站４８１４线避雷器Ｃ相异常ꎮ㊀㊀异常发生时站内无工作ꎬ现场多云天气ꎬ部分线路廊道内雷雨天气ꎬ５００千伏变电站４８１４线避雷器由西安某公司生产ꎬ避雷器型号Ｙ２０Ｗ５－４２０/１０４６Ｗꎬ于２０１６年５月投运ꎮ异常发生前ꎬ该变电站５００千伏设备均正常运行ꎬ运行方式如图１所示ꎮ图１㊀异常前的５００千伏变电站设备运行方式图３㊀设备状况与现场处置３ １㊀设备状况㊀㊀４８１４线避雷器投运至今带电检测㊁停电检修及日常巡视均未发现异常ꎬ具体如下:㊀㊀(１)带电检测试验数据㊀㊀最近一次带电检测时间２０２１年２月ꎬ采用ＡＩ－６１０６型氧化锌避雷器带电检测仪对４８１４线避雷器进行带电检测ꎬ检测数据无异常ꎮ㊀㊀(２)停电检修试验数据㊀㊀该避雷器于２０１６年５月投运ꎬ交接试验数据满足规程要求ꎮ最近一次检修时间为２０１７年１０月ꎬ停电试验数据未见异常ꎮ㊀㊀(３)例行巡视情况㊀㊀最近一次机器人巡视ꎬ４８１４线三相避雷器表计数据均正常ꎬ外观检查均无异常ꎮ４８１４线三相避雷器红外测温结果及避雷器外观均无异常ꎮ３ ２㊀现场处置情况㊀㊀６月８日１５时３４分４２秒ꎬ５００千伏４８１４线Ｃ相跳闸ꎬ重合失败ꎮ㊀㊀６月８日１５时４０分ꎬ主站通过工业视频发现疑似回浦变避雷器异常ꎮ㊀㊀６月８日１５时４１分ꎬ浙江公司立即启动应急响应ꎬ组织开展一二次设备检查ꎮ㊀㊀６月８日１５时４３分ꎬ现场检查发现４８１４线Ｃ相避雷器异常ꎮ㊀㊀６月８日１６时４６分ꎬ浙江公司第一批应急及管理人员陆续抵达现场ꎬ组织现场开展异常检查及处置工作ꎮ㊀㊀６月８日１９时２１分ꎬ４８１４线改线路检修ꎮ㊀㊀６月８日２１时１６分ꎬ华东网调许可４８１４线避雷器抢修工作ꎮ㊀㊀６月８日２１时２５分ꎬ现场抢修工作开始ꎬ开展４８１４线三相避雷器更换ꎬ４０２２㊁４０２３断路器分解物检测㊁线路压变常规试验及检查㊁间隔内引下线检查㊁异常后主变油色谱检测ꎮ㊀㊀６月９日７时４０分ꎬ现场抢修和检查工作全部完毕ꎮ㊀㊀６月９日１４时２７分ꎬ４８１４线复役操作结束ꎬ情况正常ꎮ４㊀现场设备检查分析４ １㊀一次设备检查情况㊀㊀(１)一次设备检查㊀㊀现场检查发现４８１４线Ｃ相避雷器泄露电流表损坏ꎬ各节瓷瓶表面有明显黑色物质喷灼痕迹ꎬ三节避雷器喷口挡板全部脱落ꎮ４０２２㊁４０２３间隔是ＨＧＩＳ设备ꎬ现场对间隔内气室分解物测试无异常ꎬ其余设备检查无异常ꎮ６月９日晚拆除避雷器时ꎬ发现避雷器底座大支柱瓷瓶已断裂ꎮ４ ２㊀二次信息检查㊀㊀(１)保护动作情况㊀㊀４８１４线路第一套线路保护南瑞继保ＰＣＳ－９３１ꎬ第二套线路保护北京四方公司设备ꎬ４０２２㊁４０２３开关保护均为许继公司生产ꎮ故障时保护装置录波记录的保护动作时刻如表１所示ꎮ表１㊀保护动作情况时间(ｓ)动作情况３８ ８６１４０２３㊁４０２２开关保护启动３８ ８６３４８１４线路第一套线路保护启动３８ ８６４４８１４线路第二套线路保护启动３８ ８８０４８１４线路第一套线路保护纵联差动保护动作３８ ８８３４８１４线路第二套线路保护纵联差动保护动作３８ ９１４４０２２沟通三跳动作３８ ９２２４０２３瞬时跟跳Ｃ相４０ ２５４４０２３保护Ｃ相重合闸动作４０ ３４２４８１４线第一套线路保护纵联差动㊁距离后加速动作４０ ３６５４８１４线第二套线路保护纵联差动㊁闭锁重合闸动作４０ ３６６４８１４线第二套线路保护接地距离Ｉ段动作４０ ３７１４８１４线第一套线路保护接地距离Ｉ段动作４０ ３７４４０２３沟通三跳动作㊀㊀(２)故障录波器检查情况㊀㊀根据保护动作行为及录波分析ꎬ第一次故障Ｃ相故障ꎬ最大故障电流１ １５Ａ(一次电流４ ６ｋＡ)ꎬ故障电流持续时间约５ｍｓꎬ线路保护差动动作跳开４０２２开关三相(重合闸停用)ꎬ跳开４０２３开关Ｃ相并启动重合闸ꎮ１３９４ｍｓ后４８１４线开关Ｃ相重合ꎬ两套线路保护差动㊁距离后加速动作ꎬ跳开开关三相ꎬ第二次故障时最大故障电流１１ ５５Ａ(一次电流４６２ｋＡ)ꎮ图２㊀故障录波图㊀㊀Ｃ相线路跳闸后ꎬ在线路上仍监测到多次过电压波形ꎮ过电压峰值时刻与线路雷电定位系统统计的雷电回击时刻高度一致ꎮ４ ３㊀解体检查情况㊀㊀(１)避雷器试验结果㊀㊀对４８１４线Ａ㊁Ｂ相三节避雷器开展了整只直流㊁工频㊁局放㊁密封性试验ꎻ随机抽取电阻片进行大电流冲击耐受(５片)㊁２ｍｓ方波冲击电流耐受(１２片)㊁动作负载试验(６片)ꎬ全部试验均通过ꎬ未见异常ꎮ㊀㊀(２)异常相避雷器解体检查情况㊀㊀外观上检查ꎬ三节避雷器元件瓷套表面没有发现外闪的痕迹ꎬ瓷件和法兰完好ꎬ上下压力释放装置动作ꎬ上下压力释放装置附近有喷弧痕迹ꎮ㊀㊀上节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎮ经检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ上部分电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎮ电阻片均破裂ꎬ破裂的形式有环裂㊁炸裂ꎮ电阻片侧面绝缘釉被高温作用变黑ꎬ部分电阻片侧面有沿面烧痕ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒上部分受高温作用玻璃丝松散脱落ꎮ绝缘杆表面有黑色附着物ꎬ受高温作用部分玻璃丝裸露ꎬ如图３所示ꎮ图３㊀上节避雷器端部及内部情况㊀㊀中节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ上部分电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎬ现象与上节避雷器一致ꎮ阻片经检查发现均破裂ꎮ电阻片侧面绝缘釉被高温作用变黑ꎬ部分电阻片侧面有沿面烧痕ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒上部分受高温作用玻璃丝松散脱落ꎬ如图４所示ꎮ㊀㊀下节避雷器元件解体检查情况ꎬ对上下盖板㊁密封圈进行了检查ꎮ经检查ꎬ密封状况良好ꎬ主密封圈内侧无锈蚀现象ꎮ整个芯体中电阻片均破裂ꎬ部分铝垫块有烧熔的痕迹ꎬ电阻片和绝缘筒受高温粘连一起ꎬ绝缘筒已无法正常抽离ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ均有黑色附着物ꎬ绝缘筒有三处环裂ꎮ绝缘杆表面有黑色附着物ꎬ受高温作用部分玻璃丝裸露ꎮ下节避雷器元件整体损坏情况最严重的ꎮ图４㊀中节避雷器密封状况及芯体５㊀事故原因分析㊀㊀经对异常避雷器三节元件的解体检查ꎬ避雷器元件内部无受潮痕迹ꎬ可排除因受潮引起异常的可能性ꎮ绝缘筒内外表面无闪络痕迹ꎬ瓷套内壁无闪络痕迹ꎬ可排除沿面闪络的可能性ꎮ芯棒局部检查ꎬ未见闪络痕迹ꎮ从电阻片的整体破裂情况看ꎬ可排除由单一或局部电阻片缺陷造成的异常可能性ꎬ其损坏现象更符合注入能量过大造成避雷器损坏的特征ꎮ异常原因可能是:㊀㊀一是线路雷击跳闸后ꎬ线路遭受多重雷电回击ꎬ避雷器吸收能量超过额定值(２ ５ＭＪ)ꎬ造成避雷器内部电阻片热崩溃开裂ꎬ呈现短路状态ꎬ导致重合闸失败ꎮ㊀㊀二是避雷器绝缘性能逐步丧失引发第一次线路跳闸ꎬ在雷电回击作用下ꎬ避雷器绝缘性能快速劣化ꎬ在开关重合闸冲击下内部阀片全部热崩溃开裂ꎮ６㊀对策及处理措施㊀㊀５００ｋＶ变电站中的避雷器对保护主要设备及系统的安全稳定运行起到重要作用ꎮ从本次雷器受到过电压等外力冲击导致瞬间电流量过大ꎬ吸能过量的故障吸取教训ꎬ为保证变电站的安全运行及时发现处理避雷器故障ꎬ现从以下五个方面入手:㊀㊀(１)优化设计采购㊀㊀从工程设计之初就对避雷器容量的选取留有足够余量ꎬ电建采购时应选择有先进生产工艺生产厂家ꎬ产品经得起长期市场检验的且具有完善的检测手段厂家的产品ꎮ㊀㊀(２)增设在线监测㊀㊀结合地方气候数据分析ꎬ增加在线监测仪ꎬ加强对雷雨天气后的在线监测仪的巡视频率ꎮ㊀㊀(３)做好防污清洁㊀㊀对变电站的避雷器制定好定期的清扫和防污计划ꎬ同时也可以在设计之初采用防污瓷套型避雷器ꎮ㊀㊀(４)加强技术管理㊀㊀加强对变电站的避雷器技术管理ꎮ对所有运行或者采购过的避雷器建立技术档案ꎬ对出厂报告㊁定期测试报告及在线监测的运行数据建立在线的技术档案库ꎬ方便查询及日常分析维护ꎮ㊀㊀(５)建立定期运维检查事项清单㊀㊀加强对避雷器进行巡视维护的检查项目管理ꎬ做到逐项检查ꎬ对以往存在常见的潜在故障点进行全覆盖检查ꎮ７㊀结束语㊀㊀本文针对此次５００ｋＶ变电站的避雷器受到多重雷击的特殊情况ꎬ通过一次㊁二次检查以及解体实验检查ꎬ分析了本次避雷器异常情况的具体过程和成因ꎮ随着近些年气候变化ꎬ一些极端气候天气出现的可能性增大ꎬ变电站遭受雷击的情况也不断增多ꎬ５００ｋＶ作为电力系统的枢纽节点ꎬ保证其安全稳定运行十分重要ꎮ所以本文针对避雷器常见的故障情况ꎬ提出了五个方面的建议措施ꎬ以便更好的防范和杜绝此类避雷器异常情况ꎬ进一步保证了变电站的平稳正常运行ꎬ提高电网系统的稳定性ꎮ参考文献[１]㊀蔡福禄ꎬ张宇ꎬ杨怀明.１１０ｋＶ金属氧化物避雷器预防性试验及常见故障分析[Ｊ].云南水力发电ꎬ２０２１ꎬ３７(９):６２－６４.[２]㊀周艳青ꎬ谌阳.５００ｋＶ某变电站雷电侵入波过电压计算[Ｊ].电气技术ꎬ２０２１ꎬ２２(３):１０４－１０８.[３]㊀谷定燮ꎬ修木洪ꎬ戴敏ꎬ周沛洪.１０００ｋＶＧＩＳ变电所ＶＦＴＯ特性研究[Ｊ].高电压技术ꎬ２００７(１１):２７－３２.[４]㊀刘宇.探讨５００ｋＶ变电站变电运行中的故障分析和处理技巧[Ｊ].电力设备管理ꎬ２０２０(１２):３１－３２＋５９.收稿日期:２０２２－０４－０６作者简介:胡朝力(１９７３.１－５)ꎬ男ꎬ浙江嘉兴人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事变电运维方面的工作ꎻ李伟琦(１９９６.１０－)ꎬ男ꎬ河南周口人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事变电运检方面的研究ꎻ周刚(１９６６.１１－)ꎬ男ꎬ浙江湖州人ꎬ本科ꎬ高级工程师ꎬ高级技师ꎬ主要从事电网运检方面的研究ꎮ。
一起变压器雷击故障损坏的原因分析
一起变压器雷击故障损坏的原因分析针对某电厂主变压器遭雷击后机组被迫停运事件，通过分析继电保护动作、变压器本体外观、避雷器动作情况，结合变压器解体检查、油色谱分析、故障后变压器直流电阻、绝缘电阻、高压避雷器测试以及主变高压预防性试验、出厂耐压试验等试验报告，初步得出主变在雷电波侵入时高压侧绕组绝缘被击穿，造成主变故障损坏，最后提出了相应的防范措施，为类似雷击事件的预防及分析提供参考。
标签：变压器;雷击;绝缘;防范措施0.引言主变作为发电厂重要的电气设备，能否可靠运行直接影响着机组的安全稳定。
雷击时，变压器遭受的冲击大小与它的中性点接地方式、绕组绝缘水平高低、避雷设施的配置、运行工况以及外界自然条件等诸多因素有关。
若变压器为不接地方式运行，雷击时，变压器遭受雷电过电压的时间较长，形成了近似直角波侵入，超过变压器的耐受能力，从而导致故障发生，以下对此次故障进行了分析。
1.故障情况某电厂2号主变，型号为SFP10-430000/220，三相双绕组升压变压器，冷却方式为强迫油导向循环风冷，调压方式为无励磁调压，额定电压为242±2×2.5%/20kV，接线组别YNd11。
2015年投运以来一直运行正常，主变清扫检查及预防性试验未见异常。
故障前，2号机组负荷160MW，220kV I、II母线并列运行，母联开关在合闸位，1号主变、01号启备变中性点采取直接接地方式，2号主变中性点不接地方式运行。
故障时，雷电现象频发，据当地气象部门提供资料显示，5点41分至6点11分，共监测到落雷3次，最大雷电流95.4KA。
6点11分，2号机组跳闸，首出信号为发电机电气柜保护动作，2号发变组保护A、B屏均发主变差动速断保护动作信号，发变组保护C屏发跳闸报警信号，热工保护动作报警、主变本体重瓦斯动作信号、本体压力释放报警、失磁联跳报警、主变轻瓦斯报警。
2.检查分析2.1 2号主变本体检查情况现场检查发现，2号主变压力释放阀动作，标志杆升高，释放阀导向管有喷油痕迹，事故放油池鹅卵石表面及围堰内有大量油迹，主变中性点保护间隙有放电灼伤痕迹，高压侧A、B、C三相套管均出现损伤。
一起35kV变电站主变压器烧毁事故分析
（ 高 压 侧 雷 电 侵 入 波 过 电 压 ２）
合上 主 变压 器 高 压侧 ３ ０１负 荷 开 关 后 不 久 ，５ ｋ 进 线 遭 受 直 击 雷 或 感 ３ Ｖ
地 报 警 ． 待 运 行 值 班 员 检 查 情 况 后 较 差 ， 造 成 主 变 压 器 １ Ｖ 侧 ９ １ 导 致 主 变 压 器 烧 毁 。 当 运 行 人 员 在 ０ｋ ０ 向 调 度 报 告 时 ，主 变 压 器 １ Ｖ 侧 断 路 器 跳 闸 。 站 停 电 。 ０ｋ 全
天 该 地 区 天 气 状 况 恶 劣 ， 电 活 跃 ， 压 器 低 压 侧 绝 缘 裕 度 比 高 压 侧 大 ， 站 内 接 地 电 阻 合 格 ， 极 少 发 生 站 内 雷
渡刀
黪 疗
站 内 ３ Ｖ 跌 落 式 熔 断 器 Ｖ， 相 可 见 主 变 压 器 的 高 压 侧 会 受 到 更 严 设 备 因 变 电 站 上 空 雷 击 损 坏 ， 因 而 ５ｋ Ｗ 烧 断 ，５ ｋ 避 雷 器 外 观 虽 然 完 好 ， 重 的 绝 缘 破 坏 。 在 调 度 命 令 运 行 值 防 范 线 路 特 别 是 输 电 线 路 雷 击 至 关 ３ Ｖ
申 请 试 送 电 排 查 接 地 线 路 。 在 合 上 压 、 作 过 电 压 等 。 但 根 据 此 次 事 故 内 部 将 产 生 复 杂 的 电 磁 振 荡 过 程 ． 操
主 变 压 器 ３ Ｖ 侧 ３ １负 荷 Ｙ＝ 不 现 象 和 设 备 检 测 情 况 ， 对 其 烧 毁 作 同 时 在 绕 组 匝 间 、 线 盘 问 以 及 绕 组 ５ｋ ０ ｔ 关
部击 穿 。 ２ 事 故 原 因 分 析
熔 断 器 与 负 荷 开 关 配 合 不 能 实 现 差
(完整版)变压器事故案例分析
制作人：—————变压器发生起火爆炸【简述】1978年10月4日2时58分，江苏省镇江地区某发电厂五号12万千伏安变压器发生起火爆炸事故，造成职工死亡3人，伤12人，财产损失80万元。
【事故经过】某发电厂五号12万千伏安变压器是1970年安装使用的。
1978年3月大修中，更换了C相分接头开关。
10月小修中，更换了4组散热器的垫床和低压套管的放气螺丝，并充添了1吨左右的变压器油。
10月3日并网后，检查了瓦斯继电器，并排放了空气，带8千千瓦负荷。
并网后4日晨，主控制室发现变压器瓦斯继电器信号光字牌亮，铃声响，同时听到升压站有爆炸声，差动保护随即动作，变压器开关跳闸。
经检查发现瓦斯继电器、差动继电器以及10千伏接地保护信号掉牌，在主控制室可以见到变压器处有火。
此时发现变压器散热器及本体下部多处漏油，蓄油坑已积满了油，并且淹没了整个卵石层。
过了一刻钟，变压器又突然发生强烈爆炸，使现场的检修人员措手不及，造成了职工的重大伤亡。
当时大火四起，燃烧达2小时。
【事故分析】经现场勘查及测试，吊芯检查发现变庄器外层高压线圈除A相垫块烧坏变形外，B相、C相基本完好。
B相低压线圈烧出空洞，且匝间与压环间有明显电弧飞闪痕迹，铜末到处都是，高压引线全部断裂。
经全面解体检查，发现在低压线圈顶部第一、第二匝用白纱带统包的绝缘层颜色变黑，上油道被堵塞，冷却条件恶化。
从割取与B相事故位置相同的完好的C相低压线圈线段作检查，发现统包最内层接近线圈部分已焦枯炭化，用手轻轻碰触即成炭粉状，说明纸和白纱带绝缘均已老化。
用500伏摇表测量匝间绝缘为零，但在无统包的第二、第三匝间绝缘电阻为数千欧以上。
从几次绝缘油色谱分析试验看，CO指标从0．09％增加到0．77％，这充分说明固体绝缘逐步过热。
【事故原因】由于线圈顶部因统包绝缘部分冷却条件恶劣，尤其是B相线圈匝间短路部分又位于220千伏套管侧、该处的冷却条件更差，更易使绝缘过热老化。
当B相匝间短路时，变压器因故障跳闸，本体受到冲击和震动，散热器及本体法兰盘等连接薄弱处向外喷油，高温的油气瞬间喷出燃烧，同时由于法兰热圈等处大量漏洞，本体油位迅速下降，空隙增大，油气积聚，空气进入，在高温下达到一定的比例形成爆炸性气体，则构成了强烈爆炸，并酿成大火，造成了人员的重大伤亡，设备的严重损坏。
起220kV变压器雷击损坏事故原因分析
一起分析！！！一起220kV变压器雷击损坏事故原因分析一起220kV变压器雷击损坏事故原因分析1 引言2006年10月13 日，大连地区某220kV变电所2号主变压器雷击跳闸，经诊断，发现该变压器发生内部放电故障，设备退出运行。
返厂吊罩检查发现：A相高压绕组的下半部分变形、烧损严重，而且A相高压绕组与调压绕组间的围屏存在树枝状放电痕迹。
因此，笔者对该变电所的防雷保护、接地装置及变压器自身绝缘情况进行了综合论述，并对导致变压器绕组绝缘故障的原因进行了分析。
2 事故概述该变电所2号主变正常运行方式为主变一次中性点直接接地，二次中性点经消弧线圈接地。
2006年10月13 日下午，大连普兰店地区出现大雨夹冰雹天气，雷电活动密集，13时57分，伴随着一声雷响，2号主变差动保护动作，本体重瓦斯动作，主变跳闸，压力释放阀报警。
现场检查发现，220kV母线A相避雷器动作1次，2号主变二次中性点避雷器动作1次，压力释放阀喷油，本体气体继电器内有350mL气体。
从保护动作及现场检查情况看，变压器发生了严重的内部故障。
该变压器型号为SFPSZ7—120000／220，联结组别为YN yn0dl1，电压为230~8x1．5％／69／11kV。
该变压器为1993年9月生产。
2．1 故障录波数据分析2号主变故障后，一周波二次电流为：A相58．555A、B相3．059A、C相5．563A(主变一次CT变比600／5)；一周波主变二次零序电流为93．685A(零序CT变比300／5)；一周波二次电压为：A 相29．152V、B相47．453V、C相55．899V。
从故障录波数据可知：故障一周波时高压绕组A相对地放电，对地故障电流约为5 580A，由于变压器外部未见接地点，说明变压器内部存在接地故障。
2．2 试验数据结果分析故障发生后，立即对该台变压器进行诊断性试验。
试验发现：(1)高压绕组直流电阻三相互差值在9、10、11三个分接位置均达30％左右，A相直流电阻明显偏大。
一起220kV主变雷击损坏事故的原因分析
（3） 三 相 高 、 中 、 低 压 绕 组 没 有 发 现 明 显 的 变 形 和绝缘击穿。
从上述吊罩检查的结果与初步分析的变压器上 部串联电抗器裸金属绝缘击穿放电的初步判断相吻 合。
Abstract：The analysis and treatment of lightning damage of a 220kV transformer are presented. Key words：Transformer； Chromatographic analysis； Damage
1 引言
6 结论
此次变压器损坏发生在重合闸之前， 由于雷电 波入侵到电抗器 K1 和 K2 位置时发生全反射，如果 内置电抗器至低压绕组引线之间距离不够时会造成 击穿短路； 若内置电抗器至低压绕组引线夹持强度 不够， 那么在低压线路短路累积效应会造成引线松 动，间距减小，电压升高，同样可以致使主变内部出 现短路故障。为防止类似故障发生应采取如下措施： ①对于故障类型的变压器， 内部裸露的导体都应加 包绝缘，并加强串联电抗器引线支架及外壳的强度。 对于中性点有效接地系统的中性点不接地运行的变 压器， 在投运和停运以及事故跳闸过程中应限制出 现中性点位移过电压，必须装设可靠的过电压保护。 当单独对变压器充电时，其中性点必须接地。②进一 步规范大型变压器的参数， 避免在变压器内部加装 电抗器。
作及现场检查情况可以初步判断， 该主变可能发生 严重的内部故障。
3 故障初步分析
3.1 主变油化验数据结果分析 在故障发生后， 对 2 号主变本体绝缘油中气体
分析数据与 6 月 17 日正常运行的本体绝缘油气体 分析数据进行比较， 发现故障后油色谱检验结果最 高 值 为 H2（1 177.6μL/L）、 总 烃 （1 262μL/L） 及 C2H2 （649.4μL/L）， 超注意值。 CO 和 CO2 含量对比 6 月 17 日试验数据并无增长，其上部油样气体组分含量 较下部油样气体组分含量高。具体数据如表 1 所示。
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一起变压器雷击事故分析(标准
版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
make mistakes
一起变压器雷击事故分析(标准版)
１事故现象
一日中午，一道强光划破天空，顿时雷声轰鸣，某变电所直流配电屏上三相电压指示仪指示，其中一相相电压由原来的２４０Ｖ升高至３２０Ｖ。
３５ｋＶ变压器高压Ｖ相熔断器跌落，油枕与呼吸器连接处喷油。
几小时后修试人员用手触试变压器外壳时，变压器外壳依然烫手，用兆欧表测量高对低及地电阻仅有几兆欧，低对高及地有５０ＭΩ，该变压器已烧坏。
２事故原因
查阅该所自投运以来的试验报告和当年的预试报告，该所避雷针的接地电阻为４Ω，接地网电阻为０．５４Ω，均未超过规程的标准，该所３５ｋＶ金属氧化物避雷器，其中变压器一组Ｖ相动作了一次。
证明发生这起事故是由于雷击所致。
该所变压器型号为Ｓ７—５０／３５，其接线组别为Ｙ，ｙｎ０，其防雷及接地保护为高压侧装设一组金属氧化物避雷器，配电变压器中性点和避雷器接地引下线分别与变电所接地极相连。
根据有关资料记载，Ｙ，ｙｎ０接线组别的此类配电变压器，遭受雷击时，虽然避雷器能够动作，但发生损坏的现象不少；在个别多雷地区，年损坏率高达４０％。
因为此种接线组别的配电变压器，无论高压侧，还是低压侧三相着雷时，都会在三相低压绕组内通过大小相等、方向相同的电流，使高压绕组中产生很高的过电压或逆变过电压，导致配电变压器高压绕组烧坏。
根据正、逆变换过电压的基本理论，不论是正变换还是逆变换，都是由于低压绕组流过冲击电流产生冲击磁通而引起的。
只有抑制低压绕组中产生的冲击磁通，才可抑制过电压而免遭雷击。
３事故对策
一是要大力推广使用新型配电变压器，因为新型配电变压器已采取措施防止其产生正、逆变换过电压；二是要将配电变压器的二次侧中性点、外壳、避雷器接地引下线三点共同接地，同时在其二
次侧装设低压避雷器，以减少雷电流的冲击；三是要定期对变压器及避雷器动作计数器等进行预试，把隐患消灭在萌芽状态。
３．１合理选择配电变压器的安装位置。
配电变压器除了尽量靠近负荷中心，考虑运输、安装、进出线方便、易于维护管理等外，还要注意接地土壤的电阻不宜过大，以保证雷电流能顺利通过接地装置入地。
３．２正确设置避雷器。
配电变压器可能出现正、逆变换波过电压。
为了防止雷击配电线路造成损失，按规程要求：对Ｙ，ｙ或Ｙ，ｚ接线的配电变压器，均应在其高、低压侧各装设一组避雷器。
实践证明：避雷器越靠近配电变压器，防雷效果越好。
可将高、低压侧避雷器安装在变压器顶盖边上，再将变压器外壳，避雷器引下线和变压器中性线连接在一起后，三者共同接地。
３．３定期校验避雷器。
为了保护变压器免遭雷击，应按规程要求定期校试避雷器，不合格的，应予更换。
３．４测试接地电阻。
每年雷雨季节前，应对变压器接地电阻进行测试，如发现不符合规定的，及时采取补救措施。
同时检查防
雷设施尤其是对引下线在土壤交界处的检查和所有接头的检查，使其达到要求。
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