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电气通过案例学习主变内部短路故障原因分析

异常前工况

事故发生前1号机正常运行，1A、1B、1C、1D、1F磨煤机运行，

1A、1B电动给水泵运行，机组负荷360MW，机组协调投入，

10kV1A、1B段快切投入，10kV1C段备自投投入，热网运行，两台

机组并列供汽。

异常经过和处理情况

1,11月19日20点14分，1号主变“差动速断保护”动作，机

组跳闸停机，运行人员立即赶往现场进行检查，发现1号主变C相套

管断裂并有大量变压器油喷出，现场无火情，1号发电机出口避雷器C

相烧损，1号主变轻瓦斯报警、重瓦斯动作，1号主变压力释放阀动作，

泄油管道对变压器油池排油。

2.保护动作情况：

20时14分12秒614毫秒，#1机“主变差动速断”保护动作，

5011、5012开关跳闸。#1机组大联锁动作，汽轮机跳闸、锅炉MFT。

20时14分12秒683毫秒，#1机主变重瓦斯动作。

20时14分12秒705毫秒，#1机主变突发压力报警。

20时14分12秒967毫秒，#1主变压力释放阀动作。

20时14分17秒035毫秒，#1主变轻瓦斯报警。

22时00分，#1机组转检修。

故障录波曲线及说明

故障发展及保护动作过程为：0ms（相对时间：20时14分12秒

614毫秒，下同）主变B相绕组发生匝间短路，8ms发生接地故障，

14ms后发电机出口C相避雷器爆炸，发电机定子单相接地，机端电压

C相降低至7.36V（二次值）。30ms主变差动速断保护动作出口，

65ms各侧开关跳开（故障录波图开关量和发变组开入报告），灭磁开

关跳开，机械跨接器合上，灭磁电阻接入转子回路。整个故障过程发

变组保护动作正确快速。

异常原因分析

1.内检情况：11月22日10时，###技术人员与@@@@@电专

业人员共同进行变压器内部检查，发现变压器B相绕组低压侧电气绝

缘故障，B相绕组发生变形及位移。

C相拉板的表面有轻微炭灰

油箱底部有炭灰

B相下部压环附近情况

A相下部压环大垫块上有部分碳化物

2.电气试验检查

1）变压器试验：绕组绝缘电阻、直流耐压及泄漏电流、变压器绕

组连同套管的直流电阻测试。发现#1主变B相绕组高对低绝缘仅为

20MΩ；在10kV试验电压（标准60kV）下高对低绕组泄漏电流已超

2000uA，且直流耐压试验数据不合格，高低压绕组B相直流电阻增大。

试验结论：主变B相高压绕组与低压绕组之间的绝缘发生击穿故障。

2）发电机试验：交直流耐压、定子、转子绕组绝缘、转子交流阻

抗等试验项目已经完成，试验合格；定子、转子绕组直流电阻待12月

6日盘车停运后进行试验。

3）发电机出口电压互感器、避雷器试验：出口电压互感器及A、

B相避雷器试验合格；C相避雷器故障，需更换。

4）发电机励磁变压器试验：交直流耐压、绕组绝缘，试验合格。

3.初步原因分析

根据现有情况及故障录波分析，#1主变压器突发B相绕组高低压

侧发生击穿故障，变压器油高温分解气化，变压器器身内压力急剧升

高，压力释放阀、气体继电器均动作，变压器油外泄；C相套管在变

压器油箱瞬时剧烈变形冲击下断裂。经初步判断B相绕组高低压侧发

生击穿原因为设备制造质量原因所致；具体原因及绕组、铁心损坏情

况需待变压器油箱打开、铁心解体、绕组围屏打开后进一步检查确认，

并制定防范措施。