由于操作过电压导致KV变压器烧原因分析

1、伊和乌素风电场35KV风机变压器烧损原因的初步分析国网新源控股有限公司生产技术部： 2009年6月26日05时14分，在运行人员根据负荷情况退出3192电容补偿单元时，一期16台风机变高压断路器保险熔断，9台风机变烧损。现将具体详细情况汇报如下：一、事故前风场运行工况：2009年6月26日05时，35kV、段母线分段运行，35KV母3101、3102开关运行，35KV母3201、3202、3203、3204开关运行，SCV热备用，3191一支路投入、3192两支路运行，伊库线向系统送有功17MW、无功5.2MVAR（伊和乌素风场主接线见附件一）。二、事件经过及一次风机变检查情况：05时14分，

2、运行人员根据伊库线负荷情况，按正常操作程序切除3192电容补偿单元。05时15分，35KV段3102开关过流保护动作，3102开关跳闸， 35kV段母线单相接地报警，220kV线路、#1主变保护启动。05时16分，检查确认段35kV母线电压不正常，拉开风机一回集电线路3101开关。母线接地故障消失。随后现场检查，发现16台风机变高压熔断器或单相、两相、三相熔断。三、保护自动装置检查情况：1. 05时26分，3102间隔保护过流段动作。2. 05时27分，现场检查一期微机消谐装置告警，打印报告显示：接地故障、过压故障、谐振故障。3#1主变35KV侧故障录波器有录波报告（见附件二）。05:14:2

3、4:649毫秒，后台机操作拉开3192开关，引发一期35kV系统操作过电压，开关拉开8ms后发生三相短路，时间持续245ms，电流最大为2000A（10ms左右），不稳定和两相接地短路，480ms后再次发生三相短路，电流最大值为2800A(20ms左右)，接着又发生两次A、B相间接地短路。以上四次故障或时间或电流没有到达3101、3102保护动作值。05:15:36:228ms录波显示05:15:39:780ms至05:15:49:930ms间共发生四次相间过电压，其中第四次A、B（录波启动后13700ms后）发生的短路最严重，一次值最大过4000A（120ms左右）保护动作整定时间50毫秒，

4、此电流导致3102保护跳闸。以上两次录波显示，拉3192断路器时C相出现瞬时过电压121V(二次值)，第一次录波中谐振时相对地有效值基本上在120V(二次值)左右电压风机变接地及短路熔断器熔断时产生的过电压（05时14分25秒759毫秒）半周波，波峰值256V(二次值)。4220kv线路辅助保护、主变保护均有启动报告。四、电容器3192单元相关情况分析：1.电容、电抗参数（详细参数见附件三）：1.1型号： TBB35-(3000+3000)/250ACW（可半容量投切）1.2额定电压： 35 kV（系装置接入系统母线处的系统标称电压值）1.3额定容量： 6000 kvar1.4额定电抗率： 1

5、2 %（3192间隔）、 6 %（3191间隔）1.5额定电容：11.06F(3192间隔)、13.16F(3191间隔)2.过电压保护器：2.1型号：BSTG-B-42/8002.2持续运行电压：42kV2.3工频放电电压：72kV2.4操作冲击电流残压：500A,105kV2.5雷击冲击残压：119kV2.6 2ms方波冲击电流：800A3、运行情况：3192单元自投运来，经常发生操作过电压，3192间隔避雷器动作次数（A、B、C分别为35、58、42次）明显高于3191（A、B、C分别为3、4、3次），电流互感器A、C两相一次绕组匝间绝缘两次被击穿，而且调查发现：从避雷器动作次数来看，3

6、192间隔发生操作过电压机率较高，近期统计为操作48次，动作5次，首先对电容器、电抗器、电容放电线圈进行了检查，检测数据正常。09年4月1日对断路器弹跳时间测试，发现B相偶有3.2毫秒（厂家标准3毫秒，后调试合格，），其他两相完全合格。从避雷器动作情况看，操作过电压有对地过电压,又有电流互感器、电抗器、电容串联回路中各元件纵向过电压。3192单元电抗率为12%，3191单元电抗率为6%，3191、3192两间隔使用同样的断路器（真空断路器）、过电压保护器（BSTG-B-42/800）开关特性一样，3191出现操作过电压较少，3192出现操作过电压频次较高，分析原因可能抑制过电压设计不合理造成的

7、，按电力并联电容器设计规范（GB50227-95）要求，不同参数的电容补偿间隔应该不同方式雷器接线方式，规范规定对于12%及以上电抗率的补偿单元可采用避雷器与电抗器并联再经中性点避雷器相连接线方式，3192电抗率为12%，应该采用这种方式比较好。五风机变压器分析：在09年春检中对变压器油样抽检中发现了氢气、乙炔含量超标，也及时向厂家反映了此事，4月25日厂家人员来人对#12风机变进行吊芯检查（在变压器内发现有出厂报告，同时有一垫块脱落），厂家技术人员在外观检查没有发现问题情况下，厂家承诺可以继续运行。在4月27日通过35KV母带35KV母设备调试过程中发生谐振过电压现象，导致#64、#62、#

8、15、#16、#59、#56、#42风机变A相跌落保险爆，#45、#38、#31、#11、#2风机变B相跌落保险爆，#57、#27、#6风机变C相跌落保险爆， #35、#55风机变A、B相跌落保险爆。对发生故障变压器进行检查情况看，故障引线在套管内的位置固定绝缘环位置高低不一，且A、C两相套管底部高点已处在油箱上端盖面以上，引线靠套管内壁（引线与油箱间距很小）；这样运行时引线对地绝缘降低，特别是在油面降低时更容易产生放电或爬电发现，这次几乎全部变压器故障现象均是引线通过高压套管内壁绕过套管底部向油箱放电（A、C两相故障居多）。在处理过程中对全部变压器进行了补油，对其他非故障变压器也进行了油位检

9、查，油位偏低的也进行了加油。并就全部变压器增加油枕改造同三变科技进行了多次协商，三变应我方要求，也做出了改造方案并准备近期实施。6月26日一期风机变在切除3192电容补偿单元时，发生谐振过电压，致使16台风机变高压保险熔断，9台风机变损坏。6月30日三台变压器吊芯，故障变压器套管内绝缘环表面爬电碳化，高压引线在套管底部对油箱端盖击穿放电。初步分析主要原因是：在4月27日事故前长期油位偏低导致爬电，虽然经过补油，但整个变压器油质不合格，所以在出现操作过电压时发生故障。六下一步处理及防范措施：1.改变运行方式，在原因没有查清之前暂时退出3192运行。2.对全部9台变压器进行吊芯，对高压引线击穿部位

10、进行处理处理，全部套管清洁处理，损坏套管进行更换。3. 对油质油色不好的变压器立即换油。4.立即着手安排对全部运行风机变进行绝缘、变比、耐压试验。5.积极同电科院联系研究分析风场频繁产生操作过电压原因。附件一：伊和乌素风场主接线图附件二：录波图附件三：3191、3192电容补偿单元参数表 新锦风力发电有限公司 2009年7月8日附件三：3191、3192电容补偿单元参数表 表一序号货物名称制造厂及国别型号规格及主要技术参数数量性能 说明交货时间交货地点备注135kV并联电容器成套装置西电公司西容公司/中国TBB35-(3000+3000)/250ACW1套良好2007年10月18日项目现场6%

11、电抗率每套装置包括下列设备序号设备名称型号规格单位数量备注1)电容器BAM11-250-1W台242)串联电抗器CKK-60/35-6台63)放电线圈FDGRC-(11+11)-5-1W只64)熔断器BRW-12/31P只26备用2只5)避雷器HY10WR-51/134只66)隔离开关GW4-35D/630组2三刀7)接地开关GW8-35/630组18)支柱绝缘子、母线、引线、金具、钢构架及围栏等套1表二序号货物名称制造厂及国别型号规格及主要技术参数数量性能 说明交货时间交货地点备注235kV并联电容器成套装置西电公司西容公司/中国TBB35-(3000+3000)/250ACW1套良好2007年10月18日项目现场12%电抗率 每套装置包括下列设备序号设备名称型号规格单位数量备