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、事故經過

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

在未對主變進行進一步試驗，未確定內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熔斷器熔絲經常熔斷，頻繁更換，其它電力設備運行正常。

二、事故原因分析

經過調查發現，該變電站有一個高壓專線用戶——硅廠，裝設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，嚴重影響電網的安全運行，對電力設備產生危害。

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生并聯諧振，很大的諧振電流通過變壓器繞組，發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生并聯諧振，使電壓互感器高壓側溶絲熔斷。

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：硅廠生產時產生了很大的諧波電流，主變在諧波的作用下與其他容性設備出現鐵磁諧振，產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。硅廠產生的諧波電流使10KV電磁型電壓互感器出現鐵磁諧振，使一次側熔斷器熔絲頻繁熔斷。

三、改進措施

1、要求用戶改進生產工藝，減少諧波的產生。

2、加裝有源或無源諧波濾波裝置，使諧波不會流入系統，避免對電網造成危害。

3、對補償電容器加裝串聯電抗器，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的安全運行，對電力設備產生極大的危害，應加強用戶諧波的管理。

 

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