變壓器重瓦斯保護動作原因分析

近年來各電力企業(yè)時常發(fā)生由于變壓器本體瓦斯保護誤動而引起變壓器跳閘的故障，使電力系統(tǒng)和變壓器可靠性運行水平和電力用戶供電可靠性都受到影響；

同時鑒于瓦斯保護裝置對反映變壓器繞組匝間短路或內部絕緣電弧的故障高度靈敏性和重要作用，一旦誤動必須徹底查清誤動原因，變壓器本體無故障后方可投運，從而增加了大量現(xiàn)場工作，因此必須采取措施杜絕瓦斯保護誤動。

1原因分析

1.1瓦斯繼電器動作行為

　　目前在我國電力系統(tǒng)中廣泛應用開口杯擋板式瓦斯繼電器，QJ型。

1.1.1正確動作情況

　　a．當油箱內部發(fā)生輕微故障，瓦斯繼電器上開口杯旋轉干簧觸點閉合，發(fā)“輕瓦斯”信號。

　　b．變壓器本體內部嚴重故障，瓦斯繼電器內油流速度大于1.0~1.4 m/s，即油流沖擊擋板干簧觸點閉合，發(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖。

　　c．對于有上下開口杯與擋板復合式瓦斯繼電器（FJ型），當變壓器出現(xiàn)嚴重漏油使油面降低時，首先上開口杯露出油面，發(fā)“輕瓦斯“信號；繼而下開口杯露出油面后，發(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖，以保護變壓器。

1.1.2不正確動作情況

　　a. 非內部故障和其它原因產(chǎn)生較大的油流涌動，使重瓦斯接點閉合，發(fā)出跳閘脈沖。

　　b. 由于瓦斯繼電器端子盒進水等原因，造成二次回路短接并發(fā)出跳閘脈沖。

　　c. 操作人員誤碰探針等，使重瓦斯接點閉合，發(fā)出跳閘脈沖。

1.2強油循環(huán)變壓器冷卻裝置

1.2.1潛油泵及散熱器

　　220 kV變壓器以母管型式相連接且對稱布置；500 kV變壓器以母管型式相連但為非對稱布置。

1.2.2冷卻器

　　PC型片散式冷卻器用揚程2.5 m、流量50 m3/h潛油泵，YF120型管式冷卻器用揚程15 m、流量40 m3/h潛油泵。

1.2.3冷卻裝置內的電氣接線

　　制造廠家改進后部分變壓器冷卻裝置電源系統(tǒng)設有分段切換開關，以利于對主進開關發(fā)生的缺陷進行維護檢修。

1.2.4冷卻裝置的控制方式

　　片散式冷卻器分組對稱間歇啟/停用可進行自動控制；管式冷卻器正常負荷狀態(tài)下為手動方式，過載、過熱時僅輔助冷卻器為自動方式，當有一組工作冷卻器故障時備用冷卻器為自動方式，這為多臺不同組合方式同時啟動冷卻器提供了可能。

1.3幾起瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘情況

1.3.1220 kV XX站#1主變跳閘

　　20040309，檢修人員處理XX#1主變冷卻器控制箱內CJ1接觸器C相接頭過熱缺陷時，拉開控制箱內Ⅰ、Ⅱ段聯(lián)絡開關KJ，驗電后，又合了一次KJ，2~3臺冷卻器同時投入，主變重瓦斯動作，#1主變跳閘.　故障后，經(jīng)檢查瓦斯繼電器中無氣體，色譜分析無異常，主變其它保護未動作，判斷為非主變本體故障。檢查油枕膠囊密封良好，二次回路及瓦斯繼電器均無異常，瓦斯繼電器流速整定值為1.2 m/s。

　　為進一步查找原因，在現(xiàn)場模擬檢修時冷卻器運行方式和不同組合多臺冷卻器的同時啟動方式，進行了求證試驗。結果表明：同時啟動不對稱2組及以上冷卻器時，產(chǎn)生油流涌動，有可能造成重瓦斯保護動作.

1.3.2 220 kVXX站#3主變跳閘

　　其冷卻器YF120改造更換為片式散熱器PC260026/460（4臺油泵）后，分別于2002- 11- 10Ｔ21：30和2002- 12- 08T21：58，負荷和油溫下降，4臺泵同時停運，主變本體重瓦斯動作跳閘。試驗表明：3、4臺泵同時啟動，重瓦斯動作。

　　XX供電公司對片式散熱器主變在投運前進行了啟動油泵試驗，結果為：4臺泵同時啟動，重瓦斯動作。

1.3.3 500 kVXX站#2主變跳閘

　　20000604，運行人員巡視時，發(fā)現(xiàn)主變C相壓力釋放裝置滲油。檢修人員立即趕到現(xiàn)場，經(jīng)分析，原因為本體與油枕間閥門未打開。檢修人員在帶電打開此閥門時，造成主變重瓦斯保護動作跳閘。

1.3.4其它

　　a. 全國已發(fā)生多起因波紋式儲油柜卡澀使瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘故障。

　　b. 2004年1季度系統(tǒng)發(fā)生1次500 kV變壓器重瓦斯干簧接點玻璃管破裂，導致絕緣不良，瓦斯繼電器動作導致變壓器跳閘。

　　c. 2002年某變電站#1變壓器備用冷卻器發(fā)生故障。有關人員在查找故障原因時，頻繁投切潛油泵，此間變壓器重瓦斯跳閘。

1.4瓦斯繼電器內部油流狀態(tài)影響因素

　　瓦斯繼電器內部油流狀態(tài)影響因素為：油泵的揚程和流量；油枕高度和瓦斯繼電器高度位置；冷卻器進出油道布置；內部繞組散熱油道排列；油枕至油箱間連接管徑；變壓器內部故障性質；運行中投切潛油泵；檢修維護操作是否合理。

2防范措施

　　由以上分析可以看出，變壓器本體瓦斯保護誤動涉及到設計制造、運行維護、瓦斯繼電器運行的可靠性等多方面因素，因此必須采取有力措施進行全方位、全過程、各環(huán)節(jié)治理，以達到杜絕瓦斯保護誤動的目的。

2.1安裝與投運

　　a.變壓器投運前應確認儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)閥門均在正確的開啟位置，保證油路暢通。

　　b.為防范不對稱啟/停潛油泵，造成較大的油流涌動，冷卻器分成2組，每組潛油泵環(huán)變壓器對稱布置。

2.2檢修、運行與維護

2.2.1運行操作與維護

　　a.強油循環(huán)變壓器應對稱投入相應臺數(shù)的冷卻器，冷卻器工作、輔助、備用的設定應符合廠家規(guī)定；按負荷或油溫啟/停冷卻器時，應保證所選冷卻器對稱運行；當冷卻裝置電源全部失去，恢復電源時應逐臺對稱間歇（間隔時間不小于2 min）投入相應臺數(shù)的冷卻器，變壓器運行中嚴禁用分段開關啟/停冷卻器。

　　b.片散式冷卻器啟/停用切換控制開關應在自動位置，并應對稱間歇（間隔時間不小于20 s）分組啟動。

　　c. 500 kV變壓器在任何運行方式下，禁止同時投入2組及以上冷卻器；工作電源切換前，應保證只有1組冷卻器工作，其余冷卻器切換至停運位置，電源切換后逐臺恢復至原運行方式。

2.2.2冷卻裝置控制系統(tǒng)注意事項

　　a.檢修人員在查找控制系統(tǒng)故障原因和修復工作中，嚴禁頻繁啟/停潛油泵。

　　b.冷卻裝置電源的分段開關運行中在合位，當檢修需要其斷開時，潛油泵停、投的操作均應逐臺對稱間歇進行。

　　c.冷卻裝置控制箱、端子箱等應有良好的防水、防塵設施，并加強對控制回路器件的維護、檢驗，確?？刂葡到y(tǒng)可靠運行。

2.2.3檢修工作

　　a.變壓器運行中進行濾油、補油、更換潛油泵、冷卻器、凈油器和呼吸器或其內的吸濕劑工作時，本體重瓦斯保護切換為信號方式。

　　b.運行中的變壓器冷卻器油回路、通向儲油柜各閥門由關閉位置旋轉至開啟位置時；以及當油位計的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象，需要打開放油或放氣閥門時，應先將變壓器本體重瓦斯保護切換為信號方式。

　　c.波紋式儲油柜應保證動作靈活，杜絕出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。

2.3注意事項

　　a.應定期全面檢查瓦斯繼電器各部位元器件狀態(tài)完好，嚴格按規(guī)程檢驗，做到方法正確、整定準確、動作可靠。

　　b.應有可靠有效的防雨、防潮、防振動措施，防止由于環(huán)境原因造成瓦斯保護誤動。

　　c.變壓器運行中，防止誤碰探針。

2.4制造

　　制造廠家應進一步對變壓器內部油流狀態(tài)進行理論計算和模擬試驗研究，以提供可靠運行依據(jù)。

3結束語

　　在采取上述措施之后，由于變壓器本體瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘的現(xiàn)象將會大大減少。

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