【摘要】本文结合某电厂发生的一次变压器非典型重瓦斯动作的故障进行了分析，其结论可供相关制造、检修、运行单位参考。
　　【关键词】变压器；重瓦斯；套管；故障
　　1、引言
　　某火电厂#2机组容量为600MW，主变为三相分相式变压器，2012年12月1日正常运行中A相主变重瓦斯保护动作，机组跳闸。发电机主变压器型号为3×DFP-240000/220，2012年2月27完成监造并完成各项出厂试验，各项试验均合格。6月19日完成安装和本体设备试验和调试，6月23日投运。故障前，变压器运行正常，日常巡视及定期油化验均无异常。
　　2、现象
　　A相主变重瓦斯动作后，现场检查变压器外观无变形和喷油现象，瓦斯继电器有气体，取变压器油样做色谱分析有不饱和烃类气体，其中乙炔含量达到6.25?L/L，而在两天前做的油色谱定期化验时，乙炔含量还是0，同时氢气含量也比之前增加了10多倍；查故障录波文件和保护柜事故报告，除了主变轻瓦斯同时动作外，电量类保护均无动作掉牌，校验、传动电量类保护正常，查看故障滤波图跳闸前无跳跃电气量变化，高低压侧三相电流值跳闸前后无明显变化。初步判断变压器内部有放电故障。
　　#2机组主变故障发生在质保期内。故障发生后，在通知变压器厂家来人期间，电厂为主变内检进行了准备工作。厂家到现场后，联合制定了主变检查方案。12月4日10点12分打开变压器人孔，变压器内部检查发现变压器油箱内高压套管底部有明显放电故障点，套管吊出后发现高压套管底部、套管上部将军帽内有明显故障点，解体套管后发现套管内部拉杆及预紧套筒上部均有烧蚀现象。（如下图1、2）
　　其中高压套管底部接线端子板与固定端子板间有0.5-1m间距，接线端子板松动，用手旋转能够转动，两部位接触不良，有明显烧蚀现象，套管内部拉杆有烧蚀现象。
　　12月12日，在更换了A相变压器套管，变压器完成注油、热油循环、静放等工作后，做常规试验和局放试验合格，投运正常。
　　3、分析
　　主变压器A相套管吊出后，复测套管拉杆预紧度数据，发现拉紧螺杆a、b紧固尺寸低于标准要求10mm。结合故障发生时各种现象、套管结构及工作机理，推演故障发生机理如下：
　　1.套管由于拉紧压力不够，造成套管上、下触头面与套管导电筒接触面通流量不足，机组正常运行时，接触面温度处于微过热状态；
　　2.套管下触头接触面由于浸在变压器油中，热量被变压器油带走，且与空气隔绝，接触面受温度影响不大，接触面恶化程度变化不大；
　　3.套管上触头由于和空气接触，且结构原因热量不易扩散，温度高造成接触面氧化不断累积，由于氧化铜电阻大，恶性循环，接触面氧化层加厚、阻值更大；
　　4.正常电流通路由于套管上触头接触面氧化、阻值变大，迫使电流向正常不导流的拉紧杆分流，由于拉紧杆为铁质，分流过大后过热膨胀，造成拉紧力严重不足甚至松弛，在上触头之间形成接触间隙或电位差，达到一定程度后，造成上触头、拉杆和套筒之间互相放电、拉弧，烧蚀造成间隙进一步增大，拉杆拉力松弛，最后由于重力作用，间隙向下传递给下触头，形成套管下触头出现间隙拉弧，变压器油气化形成重瓦斯动作；
　　5.整个过程是局部逐渐恶化、电流通路改变加剧恶化、间隙传导呈现显性故障；
　　6.由于套管上下导体接触面的好坏决定于拉杆的拉力，拉杆较长影响刚性，所以组装时拉紧螺栓的行程是该型套管组装工艺的关键控制点。
　　上述的故障机理推演也可以解释故障时电量保护没动作和日常运行监视无异常的原因：由于电弧是在导电通道接触面拉弧而不是对地或匝间放电，所以故障录波无明显电气量变化，变压器电气量保护没动作；另外由于上触头发热氧化是一个积累的过程，在变压器投运初期各项参数是正常的，下触头浸在油中基本无变化，所以油色谱监视正常；另外由于套管接触面被套管油包封闭，日常巡视无法发现过热现象。
　　4、启示
　　这次变压器故障事件的非典型性在于瓦斯故障不是匝间或对地放电，而是导流回路中由于氧化作用積累形成的电位差放电，情况很特殊、非常见；而且由于是通流量不足形成的积累效应，变压器出厂试验、现场投运试验以及正常预试很难检查出来，是隐蔽性很强的组装质量问题，这对指导产品设计、预试方案规划、总装监造等方面均有借鉴和启迪作用。