1主變壓器設(shè)備概況

　　大亞灣核電站1號、2號主變壓器是目前國內(nèi)容量最大的變壓器，主變壓器由3臺375MVA的單相變壓器組成，額定容量為1125MVA。主變壓器低壓側(cè)電壓（發(fā)電機出口電壓）均為26kV，高壓側(cè)電壓分別為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，每相電流為24982A高壓側(cè)為Y型接線，每相電流為1546A（1號機主變壓器）和1237A（2號機主變壓器），主變壓器冷卻方式為強迫油循環(huán)風(fēng)冷ODAF型。

　　2事故發(fā)生過程

　　2000年2月28日17時46分5秒，1號主變壓器W相高壓側(cè)中性點套管出口連接件（連接頭及軟連接母排）發(fā)生過熱燒斷事故，事故過程形成電弧放電。當(dāng)中性點電弧放電轉(zhuǎn)向?qū)︵徑�高壓�?cè)冷卻器一回油管放電時，引發(fā)主變壓器第一套零序保護動作（保護定值400A／0．1s），使1號發(fā)電機組及反應(yīng)堆緊急安全停機、停堆。主變壓器跳閘后廠用電成功切換到輔助電源供電系統(tǒng)供電。事故發(fā)生過程中保護系統(tǒng)動作正常，同時，工作人員手動啟動主變壓器噴淋系統(tǒng)并經(jīng)消防隊干預(yù)將主變壓器套管殘火撲滅。

　　3原因分析

　　事故發(fā)生后，發(fā)現(xiàn)主變壓器W相中性點套管出口接線端子已燒熔，出口連接線已燒斷達18cm，套管上部瓷裙已碎裂。電弧放電過程中對鄰近一回油管（高壓側(cè)）有輕微放電燒痕，其它部件無箱本體壓力釋放裝置未動作，說明其內(nèi)部電弧放電可能性不大。檢查發(fā)電機－變壓器組差動保護（保護定值0s）、主變壓器差動保護（保護定值0s）以及主變壓器高壓側(cè)過流保護均未啟動及未動作出口，說明主變壓器未發(fā)生短路故障。故障時主變壓器零序電流達1414A（二次電流0．707A），持續(xù)0．18s。主變壓器第一套零序保護（二次保護定值0．2A／0．1s）動作正常，主變壓器第二套零序保護（二次保護定值0．3A／2．5s）啟動正常（未動作出口）。此時，立即取油樣作化學(xué)分析，油色譜、微水含量、油耐壓值均合格；測量主變壓器W相高壓繞組絕緣電阻和三相直流電阻均正常；制造廠變壓器專家對其內(nèi)部構(gòu)件、鐵心和繞組等進行全面檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。分析事故現(xiàn)象和繼電保護動作情況，可確認(rèn)本次突發(fā)事故是由于W相中性點出口連接頭接觸不良所造成，

　　影響因素有以下幾點：

　　a）原中性點連接頭設(shè)計不合理，接觸面積設(shè)計裕度不夠?qū)嵨餃y量，銅導(dǎo)電桿與銅夾具的視在接觸面積為2×1150mm2，銅夾具與鋁母線板之間的視在接觸面積為2×1850mm2。根據(jù)國內(nèi)設(shè)計規(guī)范計算，其接觸面上的電流密度比規(guī)范要求值分別大4倍（按有效視在面積算為7．95倍）和3．17倍。2號主變壓器中性點接觸面上的電流密度比規(guī)范要求值分別大5．35倍和2．13倍，與國內(nèi)幾家主要大變壓器廠采用的電流密度值0．2A／mm2相比差距很大，與嶺澳核電站1號主變壓器中性點連接頭相比差別更大，這種比較見表1所示，這樣的設(shè)計在接觸面上就易形成局部熱點。

　　b）中性點連接頭的結(jié)構(gòu)形式可靠性差變壓器中性點連接頭采用的是導(dǎo)電銅桿（套管出線）、導(dǎo)電銅夾件（又稱過渡銅夾件）、導(dǎo)電鋁板經(jīng)鋼螺栓（長螺栓），按蹺蹺板模式一起緊固的連接方式，與IEEE標(biāo)準(zhǔn)和GB5273—1985推薦的常規(guī)通用接線端子（目前嶺澳核電站采用的接線方式）的“導(dǎo)體與導(dǎo)體”“導(dǎo)體與接線端”分級連接的設(shè)計相比，其可靠性較差，原因是蹺蹺板式的螺栓緊固模式中，任何一個螺栓的失效（如螺帽脫扣，螺桿斷裂），均會造成另一側(cè)螺栓功能的喪失，而剩余的一對連接件無法獨立承擔(dān)額定電流下的長期安全運行，因此，任何一個螺栓的失效最終都會導(dǎo)致事故發(fā)生。經(jīng)對現(xiàn)場備用相變壓器中性點套管連接頭的調(diào)查，其連接頭與現(xiàn)在使用的這種結(jié)構(gòu)不同，分析認(rèn)為由于主壓器變中性點接地母線為鋁板設(shè)計，而中性點套管原接線端子與之無法直接連接，在此情況下廠家采用了過渡夾件實現(xiàn)連接的設(shè)計，而這種變更的設(shè)計造成其可靠性變差。

　　c）環(huán)境影響在運行過程中，受本地區(qū)來自海洋中各種鹽分和潮濕環(huán)境的影響，在銅質(zhì)或鋁質(zhì)材料表