35KV主变绕组匝间短路故障的分析和处理

2008年4月，某35KV变电站主变A相绕组因匝间短路故障，被迫退出运行进行检修。通过事故调查和分析后，确定原因是客户端谐波引起变压器铁磁谐振，产生谐振过电压、过电流而导致变压器绕组的绝缘破坏，引起匝间短路。

一、事故经过

2007年6月35KV变电站投入运行后，在8月份曾出现过一次主变差动保护动作。有关人员立即对差动保护范围内的一次电气部分进行了外观检查，未发现故障痕迹；对差动保护电流互感器的二次回路检查后未发现开路和短路，对差动保护直流回路检查后也未发现异常情况。

在未对主变进行进一步试验，未确定内部有无故障的情况下，将该主变投入运行，运行基本正常。

在2008年四月该主变差动保护再次动作，对变压器油进行油化试验后判断内部存在故障，通过进一步试验，确定主变A相绕组匝间短路。

变电站值班员反映，10KV电磁型电压互感器一次侧熔断器熔丝经常熔断，频繁更换，其它电力设备运行正常。

二、事故原因分析

经过调查发现，该变电站有一个高压专线用户——硅厂，装设两台一千余千瓦的电弧炉，是很大的谐波源，且距离变电站非常近，严重影响电网的安全运行，对电力设备产生危害。

1、在谐波作用下，空载（或轻栽）运行的变压器与补偿电容器或空载运行的长供电线路可能产生并联谐振，很大的谐振电流通过变压器绕组，发热严重后危害到绕组的绝缘，导致差动保护动作。

2、在谐波作用下，铁磁型电压互感器与补偿电容器可能会产生并联谐振，使电压互感器高压侧溶丝熔断。

3、补偿电容器对谐波电流有放大的作用，很容易造成电容器损害。

从以上分析可得出：硅厂生产时产生了很大的谐波电流，主变在谐波的作用下与其他容性设备出现铁磁谐振，产生的谐振电流破坏了主变绕组匝间绝缘，主变绕组匝间短路故障使差动保护动作。硅厂产生的谐波电流使10KV电磁型电压互感器出现铁磁谐振，使一次侧熔断器熔丝频繁熔断。

三、改进措施

1、要求用户改进生产工艺，减少谐波的产生。

2、加装有源或无源谐波滤波装置，使谐波不会流入系统，避免对电网造成危害。

3、对补偿电容器加装串联电抗器，避免谐波电流对电容器的损害。

4、在电磁型电压互感器二次绕组三角开口处并接一个电阻，是限制铁磁谐振的有效措施。

通过此次事故可看出，谐波严重影响电力系统的安全运行，对电力设备产生极大的危害，应加强用户谐波的管理。