變電站站用電系統是提供變電站繼電保護、照明和操作用的電源系統，在強調主設備安全性的今天，不能忽視了站用變的安全運行。Z（或稱曲折型）接線的干式變壓器在站用電系統中大量采用，帶來了很多好處，但也不能認為先進的產品可以忽視例行的檢驗工作，特別是針對這類產品的特點，要加強其中的試驗項目的檢測工作。本文認為干式變壓器的縱絕緣檢測工作宜在例行試驗中得到加強。

1 站用變損壞事故簡介

1.1. 共發生5起匝間絕緣燒毀事故

3次事故發生于鑫城變電站。110kV鑫城變電站10 kV系統為雙母線并列運行，1#、2#站用變分別接入兩段母線，10kV僅有鑫行線一條線路與用戶相連。

兩臺站用變均為樹脂型變壓器，采用Z接線，中性點懸空，未配消弧線圈運行。2#站用變在2006年12月10日和2008年2月6日燒毀兩次。1#站用變2009年5月6日燒毀一次。

3次事故發生前的長時間內，10kV系統運行正常，無異常波動。

2次事故發生于點軍變電站。220kV點軍變電站35kV系統為雙母線并列運行，1#、2#站用變分別接入兩段母線，35kV僅有點橋線一條線路與橋邊變電站相連。1#站用變投運，2#站用變熱備用，事故時通過備自投系統投入。兩臺站用變均為樹脂型變壓器，采用Z接線，中性點懸空，未配消弧線圈運行。

8月16日，宜昌周邊雷雨天氣，受220kV系統擾動影響，35kV系統出現了過電壓，1#站用變高壓側出現匝間短路現象，站用變高壓側負序過流I段動作跳閘。從跳閘前的錄波圖上看，A相對地最高電壓約30kV。 2#站用變備自投動作，站用電恢復，正常運行到2009年8月17日 17點，2#站用變A相匝間短路。

1.2. 幾次事故共同特點

變壓器損壞后，燒損繞組對地絕緣依然能耐受規定的外施交流電壓。能耐受的感應耐壓不及工作電壓的0.1倍；

使用的都是環氧樹脂澆注Z接線變壓器；中性點都未接消弧線圈，懸空運行；母線上所接線路只有一條，系統對地電容小。在沒有發生很強的過電壓；站用變室不通風。

2 Z接線變壓器特點

圖1 Z接線變壓器的接線原理、相量圖

2.1 優點：零序阻抗小，利于中性點消弧線圈補償。

Z接線變壓器，將每一相繞組分成兩半，將一相繞組的上一半和另一相繞組的下一半反接串聯，組成新的一相，再將下半個繞組上部相連引出作為中性點。零序電壓在每個鐵芯柱上產生的激磁磁勢，由于上半繞組和下半繞組極性相反，正好抵消。

2.2 缺點：從相量圖看出，正常運行時，半個繞組承受的不是0.5倍相電壓，而是1/√3倍相電壓。同樣材料下，容量只有普通接線變壓器的0.877倍[1]；系統電壓波動，出現零序電壓時，半個繞組的電勢與1/2零序電勢疊加，導致匝間耐受比普通接線變壓器更高的電壓，因此Z接線變壓器縱絕緣對材料要求更高。

3 環氧樹脂澆注變壓器特點

3.1 優點：難燃、阻燃、絕緣性能好

3.2 缺點：澆注過程工藝控制要求非常高，為便于散熱，繞組做成薄絕緣結構，澆注不當，特別是期間真空度控制不當（過高、過低都造成危害），就會在運行過程中造成局部開裂，形成氣隙，造成局部放電。

4 站用變損壞事故的根本原因

上述的5次事故經分析查找，都來自變壓器的縱絕緣弱點，由于生產過程中，澆注期間真空度未控制好，變壓器運行后，局部匝間絕緣很快破壞，中長期局部放電，運行過程中或系統擾動過程中，匝間短路燒毀。

5 預防措施

5.1 交接試驗時，有條件的單位，宜進行局部放電檢測,局部放電試驗采用感應耐壓，容易發現縱絕緣問題。

5.2 很多試驗人員對于所用變，采用簡單的工頻外施電壓試驗，根本發現不了縱絕緣的問題。預試特別是投運第二年試驗，進行感應耐壓試驗，能及時發現缺陷，在絕緣未徹底擊穿前，避免事故發生。由于Z接線變壓器結構特殊性，單相感應耐壓易出現部分絕緣過高、過低耐受電壓的問題，建議采用三相感應耐壓。由于Z接線變壓器空載損耗小，三相調壓變的容量和隔離變容量都不需要很大，現場容易實現。

5.3 最大發揮Z接線變壓器的優點，中性點加裝消弧線圈，減少過電壓發生的次數、縮短過電壓延續的時間。

5.4 加強室內的通風。有些設計人員對于所變室的通風欠缺考慮，甚至幾臺所變在一個房間運行都不設計通風窗。干式變壓器完全依靠空氣對流散熱，室內通風裝置很重要。

6 結論

干式變壓器損壞的原因，主要是變壓器本身質量不良造成的。不良工況和室內散熱條件是促成事故的重要因素。從進網時就嚴把質量關，是防止事故的主要措施。

（摘編自《電氣技術》，原文標題為“Z接線站用變壓器宜加強縱絕緣檢測”，作者為李飛舟。）