大亞灣核電站1號主變壓器W相中性點聯(lián)合燃燒事故分析(1)作者：匿名2010年12月21日10:17336013

頻道：關(guān)鍵字： 1主變壓器設(shè)備概述

大亞灣核電站1號和2號主變壓器是目前內(nèi)容量較大的干式變壓器。主變壓器由三個375兆伏安的單相干式變壓器組成，額定容量為1125兆伏安。主變壓器低壓側(cè)(發(fā)電機出口電壓)為26kV，高壓側(cè)分別為420kv(1號機組)和525kv(2號機組)。主變壓器低壓側(cè)為三角形接線方式，各相電流為24982A。高壓側(cè)Y接，各相電流為1546 a(1號主干式變壓器)和1237 a(2號主干式變壓器)。主變壓器的冷卻方式為強制油循環(huán)風(fēng)冷ODAF型。

2事故過程

2000年2月28日17時46分5秒，1號主變W相高壓側(cè)中性點套管出口接頭(接頭和軟連接母線)過熱燒毀，事故過程中形成電弧放電。當(dāng)中性點電弧放電轉(zhuǎn)向?qū)Ω邏簜?cè)冷卻器旁的一次油管放電時，觸發(fā)主變壓器較好組零序保護動作(保護整定值400 A/0.1 S)，使1號發(fā)電機組和電抗器緊急安全停機。主變壓器跳閘后，廠用電成功切換至廠用電系統(tǒng)。事故期間，保護系統(tǒng)運行正常。同時，工作人員手動啟動主變壓器噴淋系統(tǒng)，消防隊介入撲滅主變壓器套管殘火。

3原因分析

事故發(fā)生后，發(fā)現(xiàn)主變壓器W相中性點套管出線端子燒壞，出線連接線燒壞18cm，套管上部瓷裙斷裂。電弧放電過程中，相鄰回油管(高壓側(cè))有輕微放電燒痕，其他無箱體部分的泄壓裝置不動作，說明內(nèi)部電弧放電的可能性不大。檢查發(fā)電機-干式變壓器組差動保護(保護設(shè)置為0s)、主變壓器差動保護(保護設(shè)置為0s)和主變壓器高壓側(cè)過流保護未啟動且未運行，表明主變壓器未發(fā)生短路故障。故障時，主變壓器零序電流達到1414A(二次電流0.707A)，持續(xù)0.18s.主變壓器較好套零序保護(二次保護整定值0.2a/0.1s)正常運行，主變壓器第二套零序保護(二次保護整定值0.3a/2.5s)正常啟動(無動作存在)。此時立即取油樣進行化學(xué)分析，油色譜、微水含量、耐油壓均合格；測量主變壓器W相高壓繞組的絕緣電阻和三相DC電阻。制造商的干式變壓器專家對其內(nèi)部組件、鐵芯和繞組進行了全面檢查，未發(fā)現(xiàn)任何異常。通過對事故現(xiàn)象和繼電保護動作的分析，可以確認這起突發(fā)事故是由于W相中性點出線連接器接觸不良造成的。

影響因素如下：

a)原中性點連接器設(shè)計不合理，接觸面積設(shè)計余量不足以進行物理測量。銅導(dǎo)電棒與銅夾的視在接觸面積為21150mm2，銅夾與鋁母線板的視在接觸面積為21850mm2。根據(jù)內(nèi)設(shè)計規(guī)范的計算，接觸面的電流密度分別是規(guī)范要求值的4倍(有效視在面積的7.95倍)和3.17倍。2號主變壓器中性點接觸面的電流密度分別比規(guī)范要求高5.35倍和2.13倍，與內(nèi)幾大干式變壓器廠采用的0.2a/mm2電流密度值相差較大，與中性點c的差別更大 #p#分頁標題#e#

b)中性點連接器的結(jié)構(gòu)形式可靠性差。干式變壓器中性點接頭采用導(dǎo)電銅棒(套管出線)、導(dǎo)電銅夾(也稱過渡銅夾)和導(dǎo)電鋁板按蹺蹺板方式用鋼螺栓(長螺栓)緊固在一起的連接方式。與IEEE標準和GB5273—1985推薦的常規(guī)通用端子的“導(dǎo)體對導(dǎo)體”和“導(dǎo)體對端子”分級連接的設(shè)計相比，其可靠性較差。原因是在翹翹板螺栓緊固方式下，任何一個螺栓的失效(如螺母脫扣、螺釘折斷)都會造成另一個螺栓功能的喪失，而剩下的一對連接器不能先立，根據(jù)現(xiàn)場備用相干變壓器中性點套管連接器的調(diào)查，連接器與現(xiàn)在使用的結(jié)構(gòu)不同。分析認為，由于主變壓器將中性點接地母線改為鋁板設(shè)計，且中性點套管原有端子無法與之直接連接，在這種情況下，廠家采用過渡線夾實現(xiàn)連接設(shè)計，這種改變設(shè)計的可靠性變差。