變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動(dòng)分析及防范措施
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:18:35來(lái)源:
?。ê颖笔‰娏?,河北石家莊050021)收穡日期:2004-07瓦斯保護(hù)誤動(dòng)而導(dǎo)致的變壓器跳閘問(wèn)題,進(jìn)行了全面、深入的分析,從安裝、投運(yùn)、檢修、運(yùn)行、檢驗(yàn)等方面提出了治理措施。
近年來(lái)各電力企業(yè)時(shí)常發(fā)生由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動(dòng)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(yùn)行水平和電力用戶供電可靠性都受到影響;同時(shí)鑒于瓦斯保護(hù)裝置對(duì)反映變壓器繞組匝間短路或內(nèi)部絕緣電弧的故障高度靈敏性和重要作用,一旦誤動(dòng)必須徹底查清誤動(dòng)原因,變壓器本體無(wú)故障后方可投運(yùn),從而增加了大量現(xiàn)場(chǎng)工作,因此必須采取措施杜絕瓦斯保護(hù)誤動(dòng)。
1原因分析1.1瓦斯繼電器動(dòng)作行為目前在我國(guó)電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器,QJ型。
1正確動(dòng)作情況a當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障,瓦斯繼電器上開(kāi)口杯旋轉(zhuǎn)干簧觸點(diǎn)閉合,發(fā)‘輕瓦斯“信號(hào)。
變壓器本體內(nèi)部嚴(yán)重故障,瓦斯繼電器內(nèi)油流速度大于1.0~1.4m/s,即油流沖擊擋板干簧觸點(diǎn)閉合,發(fā)“重瓦斯”動(dòng)作信號(hào)并發(fā)出跳閘脈沖。
對(duì)于有上下開(kāi)口杯與擋板復(fù)合式瓦斯繼電器(FJ型),當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí),首先上開(kāi)口杯露出油面,發(fā)“輕瓦斯”信號(hào);繼而下開(kāi)口杯露出油面后,發(fā)“重瓦斯”動(dòng)作信號(hào)并發(fā)出跳閘脈沖,以保護(hù)變壓器。
1.1.2不正確動(dòng)作情況非內(nèi)部故障和其它原因產(chǎn)生較大的油流涌動(dòng),使重瓦斯接點(diǎn)閉合,發(fā)出跳閘脈沖。
由于瓦斯繼電器端子盒進(jìn)水等原因,造成二次回路短接并發(fā)出跳閘脈沖。
操作人員誤碰探針等,使重瓦斯接點(diǎn)閉合,發(fā)出跳閘脈沖。
1.2強(qiáng)油循環(huán)變壓器冷卻裝置1.2.1潛油泵及散熱器220kV變壓器以母管型式相連接且對(duì)稱布置;500kV變壓器以母管型式相連但為非對(duì)稱布置。
1.2.2冷卻器PC型片散式冷卻器用揚(yáng)程2.5m、流量50m3/h潛油泵,YF -120型管式冷卻器用揚(yáng)程15m、流量40m3/h潛油泵。
1.2.3冷卻裝置內(nèi)的電氣接線制造廠家改進(jìn)后部分變壓器冷卻裝置電源系統(tǒng)設(shè)有分段切換開(kāi)關(guān),以利于對(duì)主進(jìn)開(kāi)關(guān)發(fā)生的缺陷進(jìn)行維護(hù)檢修。
1.2.4冷卻裝置的控制方式片散式冷卻器分組對(duì)稱間歇啟/停用可進(jìn)行自動(dòng)控制;管式冷卻器正常負(fù)荷狀態(tài)下為手動(dòng)方式,過(guò)載、過(guò)熱時(shí)僅輔助冷卻器為自動(dòng)方式,當(dāng)有一組工作冷卻器故障時(shí)備用冷卻器為自動(dòng)方式,這為多臺(tái)不同組合方式同時(shí)啟動(dòng)冷卻器提供了可能。
1.3幾起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致變壓器跳閘情況礦1.3.1220kV羊范站1主變跳閘2004-03-09,檢修人員處理羊范1主變冷卻器控制箱內(nèi)CJ1接觸器C相接頭過(guò)熱缺陷時(shí),拉開(kāi)控制箱內(nèi)I、11段聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)KJ,驗(yàn)電后,又合了一次KJ,2~3臺(tái)冷卻器同時(shí)投入,主變重瓦斯動(dòng)作,1主變冷卻器分布示意圖故障后,經(jīng)檢查瓦斯繼電器中無(wú)氣體色譜分析無(wú)異常,主變其它保護(hù)未動(dòng)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(wú)異常,瓦斯繼電器流速整定值為1.為進(jìn)一步查找原因,在現(xiàn)場(chǎng)模擬檢修時(shí)冷卻器運(yùn)行方式和不同組合多臺(tái)冷卻器的同時(shí)啟動(dòng)方式,進(jìn)行了求證試驗(yàn)。結(jié)果表明:同時(shí)啟動(dòng)不對(duì)稱2組及以上冷卻器時(shí),產(chǎn)生油流涌動(dòng),有可能造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1. 1.3.2220kV高碑店站3主變跳閘-120改造更換為片式散熱器PC2600-26/460(4臺(tái)油泵)后,分別于2002 30和2002-12-08T21:58,負(fù)荷和油溫下降,4臺(tái)泵同時(shí)停運(yùn),主變本體重瓦斯動(dòng)作跳閘。試驗(yàn)表明:3、4臺(tái)泵同時(shí)啟動(dòng),重瓦斯動(dòng)作。
滄州供電公司對(duì)片式散熱器主變?cè)谕哆\(yùn)前進(jìn)行了啟動(dòng)油泵試驗(yàn),結(jié)果為:4臺(tái)泵同時(shí)啟動(dòng),重瓦斯動(dòng)作。
1.3.3500kV廉州站2主變跳閘-06-04,運(yùn)行人員巡視時(shí),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(chǎng),經(jīng)分析,原因?yàn)楸倔w與油枕間閥門(mén)未打開(kāi)。檢修人員在帶電打開(kāi)此閥門(mén)時(shí),造成主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。
全國(guó)已發(fā)生多起因波紋式儲(chǔ)油柜卡澀使瓦斯保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致變壓器跳閘故障。
2004年1季度國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)發(fā)生1次500kV變壓器重瓦斯干簧接點(diǎn)玻璃管破裂,導(dǎo)致絕緣不良,瓦斯繼電器動(dòng)作導(dǎo)致變壓器跳閘。
2002年某變電站1變壓器備用冷卻器發(fā)生故障。有關(guān)人員在查找故障原因時(shí),頻繁投切潛油泵,此間變壓器重瓦斯跳閘。
4瓦斯繼電器內(nèi)部油流狀態(tài)影響因素瓦斯繼電器內(nèi)部油流狀態(tài)影響因素為:油泵的揚(yáng)程和流量;油枕高度和瓦斯繼電器高度位置;冷卻器進(jìn)出油道布置;內(nèi)部繞組散熱油道排列;油枕至油箱間連接管徑;變壓器內(nèi)部故障性質(zhì);運(yùn)行中投切潛油泵;檢修維護(hù)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(hù)誤動(dòng)涉及到設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行維護(hù)、瓦斯繼電器運(yùn)行的可靠性等多方面因素,因此必須采取有力措施進(jìn)行全方位、全過(guò)程、各環(huán)節(jié)治理,以達(dá)到杜絕瓦斯保護(hù)誤動(dòng)的目的。
1安裝與投運(yùn)變壓器投運(yùn)前應(yīng)確認(rèn)儲(chǔ)油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)閥門(mén)均在正確的開(kāi)啟位置,保證油路暢通。
為防范不對(duì)稱啟/停潛油泵,造成較大的油流涌動(dòng),冷卻器分成2組,每組潛油泵環(huán)變壓器對(duì)稱布置。
2.2檢修、運(yùn)行與維護(hù)2.2.1運(yùn)行操作與維護(hù)強(qiáng)油循環(huán)變壓器應(yīng)對(duì)稱投入相應(yīng)臺(tái)數(shù)的冷卻器,冷卻器工作、輔助、備用的設(shè)定應(yīng)符合廠家規(guī)模擬方式方式1方式2方式3方式4方式5冷卻器運(yùn)行組合4、5、9運(yùn)行4、5、9運(yùn)行5、9運(yùn)行1、2、3、4、5、7、8、9八組運(yùn)行2組電源I*、I*切換冷卻器啟動(dòng)組合1、2、3、7、8啟動(dòng)1、2、3啟動(dòng)1、3啟動(dòng)重瓦斯繼電器動(dòng)作動(dòng)作動(dòng)作不動(dòng)作不動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)果定;按負(fù)荷或油溫啟/停冷卻器時(shí),應(yīng)保證所選冷卻器對(duì)稱運(yùn)行;當(dāng)冷卻裝置電源全部失去,恢復(fù)電源時(shí)應(yīng)逐臺(tái)對(duì)稱間歇(間隔時(shí)間不小于2min)投入相應(yīng)臺(tái)數(shù)的冷卻器,變壓器運(yùn)行中嚴(yán)禁用分段開(kāi)關(guān)啟/停冷卻器。
片散式冷卻器啟/停用切換控制開(kāi)關(guān)應(yīng)在自動(dòng)位置,并應(yīng)對(duì)稱間歇(間隔時(shí)間不小于20s)分組啟動(dòng)。
500kV變壓器在任何運(yùn)行方式下,禁止同時(shí)投入2組及以上冷卻器;工作電源切換前,應(yīng)保證只有1組冷卻器工作,其余冷卻器切換至停運(yùn)位置,電源切換后逐臺(tái)恢復(fù)至原運(yùn)行方式。
2冷卻裝置控制系統(tǒng)注思事項(xiàng)檢修人員在查找控制系統(tǒng)故障原因和修復(fù)工作中,嚴(yán)禁頻繁啟/停潛油泵。
冷卻裝置電源的分段開(kāi)關(guān)運(yùn)行中在合位,當(dāng)檢修需要其斷開(kāi)時(shí),潛油泵停、投的操作均應(yīng)逐臺(tái)對(duì)稱間歇進(jìn)行。
冷卻裝置控制箱、端子箱等應(yīng)有良好的防水、防塵設(shè)施,并加強(qiáng)對(duì)控制回路器件的維護(hù)、檢驗(yàn),確??刂葡到y(tǒng)可靠運(yùn)行。
3檢修工作變壓器運(yùn)行中進(jìn)行濾油、補(bǔ)油、更換潛油泵、冷卻器、凈油器和呼吸器或其內(nèi)的吸濕劑工作時(shí),本體重瓦斯保護(hù)切換為信號(hào)方式。
運(yùn)行中的變壓器冷卻器油回路、通向儲(chǔ)油柜各閥門(mén)由關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)至開(kāi)啟位置時(shí);以及當(dāng)油位計(jì)的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異常現(xiàn)象,需要打開(kāi)放油或放氣閥門(mén)時(shí),應(yīng)先將變壓器本體重瓦斯保護(hù)切換為信號(hào)方式。
波紋式儲(chǔ)油柜應(yīng)保證動(dòng)作靈活,杜絕出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。
2.3注意事項(xiàng)應(yīng)定期全面檢查瓦斯繼電器各部位元器件狀態(tài)完好,嚴(yán)格按規(guī)程檢驗(yàn),做到方法正確、整定準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠。
應(yīng)有可靠有效的防雨、防潮、防振動(dòng)措施,防止由于環(huán)境原因造成瓦斯保護(hù)誤動(dòng)。
變壓器運(yùn)行中,防止誤碰探針。
2.4制造制造廠家應(yīng)進(jìn)一步對(duì)變壓器內(nèi)部油流狀態(tài)進(jìn)行理論計(jì)算和模擬試驗(yàn)研究,以提供可靠運(yùn)行依據(jù)。
3結(jié)束語(yǔ)在采取上述措施之后,由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致變壓器跳閘的現(xiàn)象將會(huì)大大減少。
?。ㄉ辖拥?0頁(yè))表1故障分類說(shuō)明身份查詢運(yùn)行人員檢修人員待處理故障運(yùn)行時(shí)沒(méi)有處理或有權(quán)處理但沒(méi)有處理完的故障檢修人員有權(quán)處理但沒(méi)有處理或未處理完的故障遺留故障發(fā)電機(jī)狀態(tài)由運(yùn)行轉(zhuǎn)為停機(jī)時(shí),所有的運(yùn)行待處理故障將轉(zhuǎn)為運(yùn)行遺留故障發(fā)電機(jī)狀態(tài)由停機(jī)轉(zhuǎn)為運(yùn)行時(shí),所有的檢修待處理故障將轉(zhuǎn)為檢修遺留故障已結(jié)束故障所有已處理完畢的故障忽略故障表計(jì)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或由于其他原因被用戶忽略不再處理的故障全部故障專家系統(tǒng)記錄的所有故障3.2故障處理針對(duì)某一故障,根據(jù)專家系統(tǒng)給出的專家建議采取相應(yīng)措施,并回答人機(jī)對(duì)話,專家系統(tǒng)根據(jù)人機(jī)會(huì)話回答結(jié)果做出進(jìn)一步診斷。該過(guò)程是在故障瀏覽過(guò)程中,由具有提交權(quán)限的用戶進(jìn)行操作。用戶進(jìn)行故障處理時(shí)主要進(jìn)行以下操作:a.回答人機(jī)會(huì)話回答專家建議中人機(jī)會(huì)話的問(wèn)題。
轉(zhuǎn)交故障當(dāng)前工況下用戶已無(wú)權(quán)處理該故障,用戶需要將該故障轉(zhuǎn)交給具有處理該故障權(quán)限的用戶。
忽略故障故障處理未完成,但用戶已確認(rèn)故障消失或因表計(jì)錯(cuò)誤等原因而需要忽略。
結(jié)束故障專家系統(tǒng)得出確切的診斷結(jié)果后,用戶需要單擊“結(jié)束”按鈕對(duì)當(dāng)前故障信息進(jìn)行處理。
4結(jié)束語(yǔ)發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)可以隨時(shí)把專家請(qǐng)到用戶的身邊來(lái),通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程與狀態(tài)參數(shù)趨勢(shì)分析及檢修、試驗(yàn)的結(jié)果、無(wú)損探傷試驗(yàn)結(jié)果、電氣絕緣檢查結(jié)果等的分析共同進(jìn)行故障診斷。不僅根據(jù)發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)給出有關(guān)故障及處理的情況,而且通過(guò)追記查詢所提供的各種統(tǒng)計(jì)分析功能為檢修管理和檢修決策提供科學(xué)依據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新和系統(tǒng)功能的日益完善,該專家系統(tǒng)必將逐步得到廣泛應(yīng)用。