500 kV變電站主變壓器重瓦斯跳閘事件分析

郭曉春

（大同電力高級技工學(xué)校，山西 大同 037039）

500 kV變電站主變壓器重瓦斯跳閘事件分析

郭曉春

（大同電力高級技工學(xué)校，山西 大同 037039）

文章通過對某500 kV變電站主變壓器重瓦斯保護(hù)誤動的原因分析以及延伸故障中暴露出的設(shè)備問題進(jìn)行全面分析，為變電站運(yùn)行、檢修、維護(hù)的現(xiàn)場工作人員提供了工作經(jīng)驗(yàn)，從而避免檢修維護(hù)工作中的漏洞，確保檢修質(zhì)量，以提高變電站一、二次設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。

變壓器；瓦斯繼電器；防雨罩；非全相；開關(guān)動作電壓

1 事件經(jīng)過

2009年9月6日06時54分，某樞紐變電站主控室事故音響響起，后臺機(jī)顯示1#主變高壓側(cè)斷路器5011、5012、中壓側(cè)2001斷路器及低壓側(cè)3001斷路器跳閘，1#主變功率落零。1#主變“非全相”、“分接開關(guān)重瓦斯”光字亮；“直流絕緣降低”光字亮。查保護(hù)動作情況；1#主變保護(hù)C柜非電量保護(hù)裝置的“調(diào)壓重瓦斯動作”燈亮。就地檢查：1#主變高壓側(cè)5 011、5 012斷路器三相跳閘；中壓側(cè)斷路器2001斷路器B、C相跳閘，A相在合閘位置；低壓側(cè)3001斷路器跳閘；三側(cè)斷路器壓力及外觀檢查均未見異常。

2 檢查情況

（1）1#主變跳閘后，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)：A相分接開關(guān)瓦斯繼電器防水外殼有裂紋，見圖1。打開主變A相分接開關(guān)瓦斯繼電器外殼上蓋，發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器上蓋內(nèi)原裝密封墊老化，從螺絲孔內(nèi)向瓦斯繼電器內(nèi)有滲水現(xiàn)象，見圖2。對該重瓦斯繼電器接點(diǎn)絕緣測試，進(jìn)一步證實(shí)瓦斯繼電器內(nèi)進(jìn)水造成重瓦斯保護(hù)動作。

圖1 分接開關(guān)瓦斯繼電器外觀及防雨罩

圖2 A相分接開關(guān)瓦斯繼電器蓋內(nèi)老化的密封墊圖

（2）進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)1#主變中壓側(cè)2001斷路器A相第一組跳閘線圈燒壞、第一、二組跳閘電阻燒壞，見圖3、4。

圖3 2001斷路器A相燒損線圈圖

圖4 2001斷路器A相燒損電阻圖

（3）取變壓器分接開關(guān)油箱內(nèi)油樣試驗(yàn)，油樣正常，斷定變壓器內(nèi)部無故障。

（4）更換2001斷路器的跳閘線圈及跳閘電阻后，繼電保護(hù)專業(yè)人員對500 kV側(cè)5 011、5 012斷路器及220 kV側(cè)2001斷路器進(jìn)行了傳動試驗(yàn)，手動拉、合及重瓦斯保護(hù)跳斷路器皆正常；5 011、5 012斷路器非全相保護(hù)動作正常，2001斷路器非全相保護(hù)不動作。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)2001斷路器就地非全相時間繼電器（型號：JZC3-40Z）時間氣囊老化破裂，見圖5。更換非全相時間繼電器后，傳動非全相保護(hù)，動作良好。

3 原因分析

（1）分接開關(guān)重瓦斯動作原因分析：由于分接開關(guān)瓦斯繼電器防雨罩是環(huán)氧樹脂材質(zhì)，外殼老化產(chǎn)生裂紋后未起到真正的防雨作用；主變分接開關(guān)及瓦斯繼電器為德國原裝產(chǎn)品，由于使用年久密封墊老化、密封不嚴(yán)，又趕上連續(xù)長時間下雨，防雨罩老化裂紋后雨水順著固定上蓋的螺絲孔滲入瓦斯繼電器接線盒，致使瓦斯繼電器內(nèi)逐步積水，造成重瓦斯保護(hù)動作。

圖5 2001斷路器非全相時間繼電器氣囊損壞圖

（2）中壓側(cè)2001斷路器拒動原因分析：2001斷路器為LW15-220型氣動開關(guān)，箱體密封不嚴(yán)，北方風(fēng)沙大，細(xì)微沙粒進(jìn)入開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，造成機(jī)械部分卡澀；該斷路器連續(xù)運(yùn)行時間長達(dá)1年零8個月，在此運(yùn)行周期內(nèi)未進(jìn)行過任何操作，更加大了該斷路器的機(jī)械部分長期保持在一個位置卡澀的嚴(yán)重程度；查閱該斷路器上次試驗(yàn)記錄，A相兩組分閘線圈的動作電壓都偏高，具體數(shù)據(jù)見下表：

表1 2001斷路器動作電壓記錄表

在每次進(jìn)行設(shè)備春檢預(yù)試中，都進(jìn)行斷路器動作電壓的測試與調(diào)整，其動作電壓都在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)，可為什么還經(jīng)常出現(xiàn)斷路器拒動現(xiàn)象呢？分析認(rèn)為：斷路器在經(jīng)過長時間的連續(xù)運(yùn)行后，都會存在一定程度的機(jī)構(gòu)卡澀，其首次分閘時的實(shí)際動作電壓都要比試驗(yàn)電壓有所提高，而在每次設(shè)備停電時，手動拉開斷路器后，因?yàn)閿嗦菲鞯臋C(jī)械部分經(jīng)過一次動作，卡澀現(xiàn)象有所改善，所以當(dāng)進(jìn)行斷路器的動作電壓測試時，其動作電壓一般都穩(wěn)定在可以排除機(jī)械部分卡澀因素的固有的動作電壓范圍內(nèi)。假如我們在進(jìn)行設(shè)備停電時，斷路器未進(jìn)行任何操作，這時直接進(jìn)行斷路器的動作電壓測試，這時斷路器是長時間運(yùn)行后的第一次動作，其動作電壓肯定會比常規(guī)的試驗(yàn)電壓高。這也是為什么回路及設(shè)備完好而且在試驗(yàn)時動作電壓合格的斷路器還會出現(xiàn)拒動的原因之一。所以經(jīng)過長時間運(yùn)行的斷路器一定要按照規(guī)程的要求創(chuàng)造條件定期進(jìn)行斷路器傳動試驗(yàn)。

（3）2001斷路器跳閘線圈、跳閘電阻燒損的原因分析：2001斷路器因長期未進(jìn)行分、合閘操作，機(jī)械犯卡，在斷路器分閘時A相拒動，因分閘回路自保持，使一、二組跳閘線圈以及分閘電阻長時間帶電，最終導(dǎo)致2001斷路器A相第一組跳閘線圈燒損、第一、二組跳閘電阻燒損。

（4）2001斷路器遠(yuǎn)方手動無法拉開的原因分析：因分節(jié)開關(guān)重瓦斯保護(hù)動作后，2001斷路器A相拒動，因分閘回路長時間帶電，2001斷路器A相第一組跳閘線圈、第一、二組跳閘電阻已經(jīng)燒損，所以斷路器A相遠(yuǎn)方手動無法拉開（后在斷路器就地手動把機(jī)械打開）。

（5）傳動時2001斷路器非全相保護(hù)不動作的原因分析：2001斷路器為LW15-220型氣動機(jī)構(gòu)，采用就地非全相保護(hù)，非全相時間繼電器為JZC3-40Z型氣囊型時間繼電器，由于運(yùn)行時間長，橡膠氣囊老化破損，導(dǎo)致非全相保護(hù)不動作。

4 暴露出的問題

（1）2008年對主變已進(jìn)行過檢修，但未對原瓦斯繼電器防雨罩進(jìn)行認(rèn)真檢查，更換為更加可靠的防雨罩。暴露出反措執(zhí)行不徹底的問題。

（2）設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時間長，部分元器件老化破損，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行定期檢修，消除設(shè)備隱患。暴露出設(shè)備檢修計(jì)劃安排不到位，設(shè)備管理底數(shù)不清的管理問題。

（3）瓦斯繼電器破裂漏水，暴露出設(shè)備巡視檢查質(zhì)量不高，設(shè)備管理責(zé)任制落實(shí)不到位。

（4）本次事故因?yàn)榉止?jié)開關(guān)重瓦斯誤動，所以雖然2001斷路器A相出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，但由于是非電量保護(hù)動作不啟動失靈保護(hù)，所以未引起擴(kuò)大事故，如果是主變本體內(nèi)部故障時出現(xiàn)開關(guān)拒動現(xiàn)象，將導(dǎo)致變壓器燒損、失靈保護(hù)啟動擴(kuò)大事故的嚴(yán)重后果。

5 總結(jié)

本次重瓦斯保護(hù)誤動事故暴露出運(yùn)行人員巡回檢查不到位、檢修人員設(shè)備檢修質(zhì)量不高、管理人員設(shè)備檢修計(jì)劃超期等一系列問題，提醒我們一定要加強(qiáng)對運(yùn)行年久、性能下降、可靠性差的老設(shè)備的檢修、運(yùn)行管理，以確保電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。

Heavy Gas 500 kV Transformer Substation Event Analysis Trip

Guo Xiaochun

Based on the weightofa 500 kV transformer substation protection malfunction causes gas analysis and extension failure revealed a comprehensive analysis of equipment problems，as the substation operation，repair，maintenance staff on site to provide work experience，repair and maintenance work in order to avoid the loopholes in the inspection to ensure quality，to improve the substation secondary equip mentsafety and reliability of operation.

transformer；gas relay；covers；-phase；switching voltage

TM 772

A

1000-8136(2010)32-0031-02

郭曉春，女，1965年2月出生，2001年7月畢業(yè)于天津大學(xué)，講師。