2 500kV变压器动稳定问题
500kV变压器动稳定问题与变压器制造厂及其设计理念关系很大。我省500kV变压器自投运以来共发生事故5台，且全部是单相变压器。其中与动稳定有关的事故3台，绝缘事故1台，非同步合闸造成绝缘击穿事故1台。与动稳定有关的3台均为日立产品，同一组变压器3个单相分别损坏。
本组500kV变压器安装在神头一电厂升压站，为500kV系统与220kV系统联络变压器，运行编号为5-2联变，投运日期为1985-07-31。其35kV侧接成△接线且无任何出线。神头一电厂500kV系统接有200MW发电机组4台，500MW发电机组2台（神头二电厂1992年投运，通过1.9Km线路连接），500kV输电线路3条（神大Ⅰ线，神大Ⅱ回及神候线接入神头二电厂）。由于系统稳定限制，神头的两座电厂500kV系统6台发电机组不能同时全开，因此，500kV母线短路容量较小，单相接地短路电流为13kA（大方式下）。
2.1 神头一电厂5-2联变B相事故
1990-08-28T4：48，神头一电厂220kV系统母线开关B相瓷柱发生污闪，造成220kV系统单相对地短路，220KV外母线上4台开关跳闸，5-2联变B相500kV高压套管瓷套由上至下贯穿破裂，裂口边缘整齐，套管电容芯及瓷套无闪络痕迹；B相主油箱油位表满表，压力释放阀喷油，瓦斯继电器内有大量可燃性气体；变压器本体油箱中部凸出变形，四角焊缝处有细小裂纹，本位相对基础位移5mm。解体检查发现：部分铁心油道垫块崩出，外绝缘筒撕裂，上部外角环冲破飞出；上夹件处压钉松动，层压木上压板位移；高压线圈上部部分线饼扭曲变形，第3、17、18、43、44线饼（从上向下数）及上端部静电环放电烧伤，饼间垫块位移；高中压线圈间绝缘围屏靠近线饼事故部位处有电弧烧伤痕迹；中压线圈、调压线圈、低压线圈及高压线圈下半部分完好无损。
分析认为事故原因为变压器动稳定性能和绝缘性能不良，当变压器220kV侧发生单相接地短路时，500kV系统相电压全部作用在高压线圈上，使其匝间及饼间电压增加了约45%，同时约2kA的短路电流在高压线圈上形成较大的电动力使匝导线相互摩擦，在绝缘薄弱处形成匝间及饼间短路。内部短路后故障电流增加，局部短路部位的电动力增大，造成部分线圈变形。从220kV系统单相接地短路到故障切除，故障电流的持续时间为500kV侧105ms，220kV侧128ms。其高压套管瓷套破坏是由于变压器内部压力骤增及电动力作用下，变压器整体振动位移时形成的，此时5-2联变500kV断路器刚巧分闸完毕。
2.2 神头一电厂5-2联变C相事故
1995-05-07，神头二电厂启动变进线避雷器处因大风将其锅炉厂房瓦楞钢板刮落在C相上造成200kV单相接地短路，经140ms后发展为B、C相短路，使距接地点1.6km的神头一电厂5-2联变C相发生故障，变压器差动，瓦斯保护动作跳闸。从故障录波图分析可知，变压器C相故障发生在C相单相接地短路后50ms，经60ms后变压器两侧开关全部断开。事故后检查发现：C相变压器本体压力释放阀喷油，高压侧套管粉碎，箱体中部明显变形，多处焊缝开裂，返回日立国分工场解体，其500kV下部烧伤并有变形，变压器铁芯夹件均有变形，200kV线圈，调压线圈和35kV线圈未发现异常。从事故状况及破损现象来看，与B相基本相同。
考虑到变压器连续两次损坏且都伴有高压线圈变形，日方遂决定将A、B两相运抵太原变压器厂进行了加固改造，主要改造内容是将变压器高压绕组进行绑扎，对部分绝缘材料进行了更换。据称与在日本国内对C相改造基本相同。
2.3 神头一电厂5-2联变A相事故
1996-11-29，当运行人员进行220kV神铺I回线隔离开关操作时，其母线侧A相瓷柱突然断裂并跌落，造成220kV母线单相接地短路，由于保护装置特性不良，母线短路对变压器保护存在死区，致使变压器速断及过流保护未及时动作，变压器A相在承受1095ms出口短路后发生内部故障，差动及瓦斯保护动作跳闸，故障持续时间为80ms，事故后检查发现：变压器500kV套管爆炸，电容芯降入变压器本体内，变压器油箱明显变形，箱盖焊缝撕开，高压线圈上部变形，中部导线烧断3匝，烧伤8匝。变压器铁心及夹件变形，220kV线圈、调压线圈及35kV线圈未发现异常。
3 结论
500kV变压器三相损坏的主要原因是其动稳定强度不够，包括铁心结构、夹紧装置、夹件强度、线圈紧固和线圈结构等。其次，本组变压器绝缘设计上裕度较小，结构过于紧凑，而其高压线圈垫块及撑条间距较大，容易造成线圈变形及匝间振动摩擦而损坏绝缘。此外，该变压器线圈结构由内向外为低压、调压、中压（公共线圈）及高压，调压线圈出线全部在下部，因此漏磁场分布极不均匀，故障电流下易产生较大轴向电动力。
