技术威栗晨矛 伍济技术协作信息 ２ｏｌ４ｔ３２）总第ｌｌ９５ ３５千伏变压器中性点套管烧毁分析 彭兴海 李青原 赵明玉 荆、智铭 朱国强Ｉ国网青海省电力公司西宁供电公司 摘要：某３５千伏变电站于２０１３年７月投入运行，８月１７日３５千伏中性点套管对地放电，并导致套管烧毁。于２０１３年９ 月２５日进行现场吊芯更换。变电站为３５千伏变电站，３５／１０千伏两级电压，其规模：３５千伏单母线接线，终期出线２回，本期出 线１回Ｉ１０千伏终期出线６回，本期３回。主变压器为某厂生产的ＳＺ１１－３１５０／３５型变压器，联结组别为Ｙｎｄｌｌ，变比为３５：１： ３×２．５％门０＿５千伏，户外油浸自冷式变压器。变压器高低压侧出线套管为电缆出线套管，按插拔式设置（实际为肘型出线电缆终 端），套管结构内侧为瓷质，外侧为聚乙烯绝缘外套。 关键词：套管；烧毁；分析 在运行中３５干伏中性点不接地系 处有某水库，水库处于某工业园区下方， 况 统，变压器中陧点不仅有电位漂移及系统 沿河流下游１５Ｋｉｎ处又是某工业园区，有 某变电站于２Ｏｌ３年７月ｌＯ目投产， 单相接地时的电压升高，还有过电压。有 水泥、硅铁合金企业，均属于污秽源，空气 ２０ｌ３年８月ｌ７日３Ｓ千伏中性点发生对 断路器跳合闸产生的操作过电压；有间隙 中含有较多湿水汽，碳、硫、硅、铁等工业氧 地放电烧毁。９月２５日进行现场吊芯更 性弧光接地过电压；还可能有在特定环境 化物尘埃和气体。吸附在绝缘套管内外表 换。从损毁的申ｌ生点套管实物照片可见， 下谐振过电压引起的中性点过电压及雷 面形成污垢，所以不能视套管内表面为纯 套管伸入变压器内部部分材质为瓷质并 电冲击过电压。操作过电压内过电压一般 净的绝缘体表面。 ４．该３Ｓ干伏变电站所在电源为某１１０ 带有瓷裙且浸入变压器油内；套管伸出变 为相电压的３－４倍，即３５干伏中性点过 一、主变３５千伏中性点套管损毁情 压器上盖部分，由内外两部分组成，～是 电压可达７０～８２千伏。 干伏变电站的３５千伏系统３５千伏线路 在３５千伏变压器中性点不引出的 总长度已达１内瓷套与变压器内部为一个整体，用法兰 ２０多公里，而主变中『生点烧 ｌ接线，中『生点及高低压线圈均处于变 毁前某ｌｌＯ干伏变电站３５千伏消弧线圈 螺栓将套管固定在变压器上盖上，二是外 Ｙｄｌ绝缘套，由聚乙烯材料制威，外形为圆柱 压器油中，由线圈本身绝缘和变压器｝由共 并未投运，因而３５干伏系统单相接地电 筒形，上部带有可拆卸绝缘帽，在对地放 同承受变压器的正常电压和过电压（包括 容将达ｌＯ安以上，一旦发生弧光接地，消 电过程中已烧毁。由实物照片明显可见， 变压器中性点的漂移电压和过电压），但 弧较为困难，所以当某３５千伏变电站变 瓷套上部及瓷套和上盖连接处已在放电 对于接连组别为Ｙｎｄｌｌ，中性点套管引出 压器中Ｊ生点对地放电时，电弧时间较长，『 中烧毁，中部也有烧毁的痕迹。 的变压器，中 点套管承载的电压及过电 使接地电弧通道发展形成中性点对地击 二、３５千伏中性点不接地系统中性 压，由于套管端子未接线，产生断头效应 穿。 点电压及过电压 而形成行波过电压，会增大中性点的过电 四、结论及建议 ３Ｓ干伏中性点不接地系统中性点电 压水平。电压可达到中性点不引出时的 １．结论。 压在三相平衡的情况下，应该为零电位， ３－４倍。 综上分析中性点套管烧毁是变压器 但由于在实际运行中三相不可能完全平 三、中性点套管烧毁原因分析 套管爬电比距偏小，在内外过电压作用 衡及谐波等因素，中性点电位会产生漂 ｌ变压器中性点套管形成对地放电的 下，由边缘效应形成高电场强度对空气放 移。在单相接地时中ｌ眭点对地电压会升高 原因。 电发展成对地放电烧毁套管外瓷绝缘和 至相电压。按规程要求，允许运行ｌ一２小 由实物照片可见套管爬电距离为 外绝缘套。 时。因而中Ｊ『生点并非零电位，对地非零电 １６０ｍｍ。按全绝缘要求的爬电距离为 ２．建议。 压。 １２５６ｍｍ。该套管爬电距离仅为要求爬电 （１）３５千伏变压器的接线组别Ｙｄｌｌ １．正常运行方式下３Ｓ干伏中性点不 距离的ｌ２７４％，爬电比距仅为Ｇ．８４ｍｍ／千 和Ｙｎｄｌｌ相比较，Ｙｎｄｌｌ申陡点过电压情况 接地系统变压器中．陛点的电位。 伏，仅为Ⅲ级污秽爬电比距２５ｒａｍ／干伏的 较严重，容易出现中性点故障，因而建议 在正常运行方式下，三相电压电流虽 １／４，因而在过电压的作用下发生放电，导 ３Ｓ干伏变压器中『生点在不采用消弧线圈、 基本平衡，但不可能完全平衡，由于变压 致贯穿性放电烧毁套管。 电抗接地的情况下，不宜采用Ｙｎｄｌｌ接线 器用电负荷存在工业负荷及电力电子设 ２．变压器中『生点套管结构上盖外部分 的变压器，应采用Ｙｄｌｌ接线变压器。 备存在，３５干伏系统的谐波是不可避免 密封结构不够紧密，无压紧紧固件。导致 （２）若已建成的３５千伏变电站为 的，谐波电流电压也会提高中｜眭点电位。 变压器中性点套管上盖外部分瓷套管与 Ｙｎｄｌｌ接线，而变压器中性点又未经消弧 所以正常运行方式下，３５干伏系统变压器 外绝缘套管问的间隙为空气间隙。空气中 线圈（电抗、电阻）接地，为防止发生类似上 中ｌ『生点的漂移电位随着系统三相不平衡 的潮气会沿缝隙及外套管绝缘套与外套 述变压器中Ｊ『生点套管烧毁事故，宜在变压 水平和谐波水平而变化。 管瓷套法兰间的缝隙进入并吸附在绝缘 器中性点套管引接一只避雷器作为过电 ２．单相接地时，变压器３５干伏中『生点 套的内表面，造成绝缘套的内表面和外表 压保护。 对地电压升高。 面受潮污秽，加剧了表面的放电过程，较 （３）建议变压器生产厂家对高海拔变 ３５干伏系统发生单相接地故障时，变 快地形成了表面对地放电通道，放电电流 压器的电缆套管按照高海拔、实际污秽等 压器申【生点对地电压升高至相电压，计及 将绝缘套内表面局部烧毁炭化引起大面 级进行改进，使其能符合千弧距离和爬电 原有申『生点电位漂移，中．眭点对地电压甚 积烧毁炭化，绝缘被击穿，形成对地短路 比距的要求。 至可能大于相电压。由于３５干伏中性点 放电，在保护动作下切除故障。 （４）目前部分电缆附件厂家生产的肘 不接地系统允许单相接地ｌ一２个小时。变 ３．变电站所在地的污秽等级必须按Ⅲ 型电缆头不满足３Ｓ干伏爬电距离要求， 压器中性点绝缘水平应按全绝缘水平考 级或以上考虑，变电站所处位置为山川河 若变电站主变采用了这些产品，建议在适 虑。 谷地带，距河流１００ｍ左右，该地区的湿度 当时机予以更换为合格的插拔式电缆头。 ３ ３５干伏中性点不接地系统变压器 较大。该地区海拔高度为２９６ｏｍ，外绝缘 巾『生点的过电压。 应按海拔３００。ｍ修正。沿河流上游５Ｋｉｎ ・５２・
