500 kV 變電設(shè)備運(yùn)行故障及處理措施

吳雄才

(超高壓輸電公司梧州局，廣西 梧州543002)

1 500 kV 變壓器運(yùn)行故障及處理措施

500 kV 變壓器的故障主要分為內(nèi)部故障和外部故障這兩種［1］。

1.1 變壓器過熱及處理措施

1.1.1 主要過熱原因

1)引線故障。

2)變壓器出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象。

3)繞組溫度過高。

4)內(nèi)部殘留物導(dǎo)致局部過熱。

1.1.2 主要處理措施1)將變壓器低壓繞組改為雙螺旋的結(jié)構(gòu)。

2)對于由變壓器內(nèi)部異物導(dǎo)致的過熱，可以使用壓縮空氣或者水定期清理。

3)確保引線正確連接、分接開關(guān)之間緊密連接，及時更換老舊引線和開關(guān)。

4)在強(qiáng)油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)上，準(zhǔn)備兩個可靠的電源，配備自動切換的設(shè)備。

1.2 500 kV 變壓器有載分接頭開關(guān)故障及處理措施

1.2.1 主要故障原因

1)開關(guān)絕緣條框變形，并使得開關(guān)松動，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備燒毀。

2)絕緣零件強(qiáng)度較差，在開關(guān)切換過程中容易造成損壞，導(dǎo)致短路等故障。

3)油箱開關(guān)密封性較差，引起滲漏現(xiàn)象，冷卻性能下降，并增大了變壓器內(nèi)部可燃性氣體的含量。

4)由于控制系統(tǒng)內(nèi)的低壓控制電器和輔助元器件質(zhì)量不合格，導(dǎo)致分接開關(guān)發(fā)生拒動和位置不當(dāng)?shù)裙收稀?/p>

5)變壓器內(nèi)部機(jī)械零件質(zhì)量不合格或安裝失誤，或者機(jī)械故障如主軸斷裂等。

1.2.2 主要處理措施在設(shè)備使用中，定期檢查外部開關(guān)檔位、引線接頭接觸情況，及時清除發(fā)現(xiàn)的污物，保障開關(guān)良好地接觸。

1.3 變壓器進(jìn)水故障及處理方法

1.3.1 進(jìn)水故障主要原因冷卻管損壞缺口、在潮濕的環(huán)境中長時間暴露、套管頂部連接帽密封不合格等。

1.3.2 故障處理措施

1)在雨季之前，全面檢查變壓器密封性能情況，特別是在套管頂部連接帽的位置。

2)使用備用的冷卻器過后，需要將水閥完全打開，避免出現(xiàn)水閥滲漏導(dǎo)致水壓過高的情況。

3)定期為呼吸器維修保養(yǎng)和油封加油，保證干燥劑隨時處于干燥的狀態(tài)。

4)變壓器進(jìn)水受潮后需要進(jìn)行干燥處理。使用熱油真空霧化干燥法進(jìn)行處理，效果比較顯著。

2 500 kV 開關(guān)設(shè)備運(yùn)行故障及處理措施

2.1 斷路器運(yùn)行故障原因分析

可分為絕緣性能下降、操作失靈、斷合性能下降及導(dǎo)電性能下降等。

2.2 處理措施

1)防止斷路器內(nèi)部進(jìn)水受潮。斷路器泄露電流超過安全值時，甚至可能引發(fā)爆炸的嚴(yán)重事故。采取合理措施，可以有效防止進(jìn)水受潮，例如嚴(yán)密密封、定期檢修、增設(shè)防雨帽、及時檢測設(shè)備受潮情況等。

2)防止絕緣桿因?yàn)槭艹倍l(fā)閃絡(luò)。在對絕緣桿檢修時，不能只進(jìn)行換油和沖洗，如果測試得到的絕緣桿耐油值＜25 kV，就必須對絕緣桿采取烘干處理措施，待烘干后測量泄漏電流值以及測試其交流耐壓性能，如果不滿足上述要求就應(yīng)及時更換絕緣桿。

3)定期進(jìn)行絕緣檢測。認(rèn)真進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)與帶電測試，保證斷路器能夠安全可靠地運(yùn)行。

3 500 kV 并聯(lián)電抗器故障

3.1 500 kV 并聯(lián)電抗器發(fā)生短路故障

當(dāng)500 kV 并聯(lián)電抗器發(fā)生接地短路故障或者匝間短路故障時，系統(tǒng)中會出現(xiàn)零序故障分量。檢測時取電抗器的中性點(diǎn)，同時規(guī)定零序電流的正方向，根據(jù)故障產(chǎn)生的位置，可以分成兩種情況，當(dāng)發(fā)生接地短路故障時，電流將超前電壓90°［2］。

3.2 處理措施

如果只是并聯(lián)電抗器的一匝發(fā)生了短路，此時零序故障分量趨近于0，無法直接測量，但這時會產(chǎn)生三相的不平衡電流，我們可以引入補(bǔ)償電壓來增強(qiáng)敏感性。

4 500 kV 電流互感器運(yùn)行故障及處理方法

4.1 故障主要原因

1)制作工藝不過關(guān)。

2)絕緣工藝差。

3)絕緣干燥與脫氣處理不完全，存在導(dǎo)電介質(zhì)。

4)密封性差，容易進(jìn)水受潮。

4.2 故障處理措施

對于電流互感器故障的處理措施，主要是嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，在運(yùn)行中定時進(jìn)行檢測，保證干燥處理，及時發(fā)現(xiàn)受潮情況，及時更換故障設(shè)備或者返廠檢修。

5 某站220 kV 母聯(lián)2012 斷路器C 相無法正常分閘緊急缺陷說

5.1 故障現(xiàn)象

2014 年6 月27 日17 時33 分，某站運(yùn)行人員依據(jù)廣西中調(diào)令:將220 kV 母聯(lián)2012 斷路器由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)正常進(jìn)行操作。當(dāng)操作第一步“斷開220 kV 母聯(lián)2012 斷路器”時，后臺監(jiān)控發(fā)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)顯示分閘，但2012 斷路器C 相仍有電流，電流值為19 A，保護(hù)、安自裝置均無異常動作信號。

5.2 故障隔離過程

故障發(fā)生后，運(yùn)行人員立即通知現(xiàn)場位置核對人現(xiàn)場檢查開關(guān)實(shí)際位置，發(fā)現(xiàn)220 kV 母聯(lián)2012 斷路器A、B 兩相在分位，C 相為合位，立即匯報調(diào)度及站領(lǐng)導(dǎo)。

1)將220 kV 母聯(lián)2012 斷路器合閘，暫時恢復(fù)運(yùn)行并上報，申請廣西中調(diào)調(diào)整運(yùn)行方式，將220 kV 母聯(lián)2012 斷路器隔離后進(jìn)行處理。

2)中調(diào)通知某站220 kV 母聯(lián)2012 斷路器隔離方式調(diào)整難度較大，建議現(xiàn)場帶電更換分閘線圈，通知一次檢修人員做工作準(zhǔn)備。

3)中調(diào)許可進(jìn)行帶電更換220 kV 母聯(lián)2012 斷路器C 相分閘線圈工作。

4)檢修人員檢查確認(rèn)分閘線圈與液壓機(jī)構(gòu)高壓油管路有連通。

5)中調(diào)下令將某站220 kV #1M、#2M 母線轉(zhuǎn)為冷備用狀態(tài)。

6)解鎖拉開220 kV 母聯(lián)2012 斷路器兩側(cè)刀閘，完成220 kV 母聯(lián)2012 斷路器隔離。

5.3 故障檢查處理過程

6 月28 日，將220 kV 母聯(lián)2012 斷路器轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后，一次檢修人員對220 kV 母聯(lián)2012 斷路器C 相進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)分閘線圈1 與分閘線圈2 的撞針在機(jī)械上為串聯(lián)聯(lián)動;對2012斷路器進(jìn)行泄壓后，手動觸發(fā)開關(guān)分閘線圈2，發(fā)現(xiàn)分閘線圈整體已無法動作，初步懷疑分閘線圈卡澀或者分閘線圈復(fù)位彈簧移位，或者液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)部有卡澀。

對分閘線圈1 與分閘線圈2 進(jìn)行直阻測量，發(fā)現(xiàn)分閘線圈1 已斷線，分閘線圈2 阻值正常。對2012 斷路器C 相分閘線圈2進(jìn)行拆除后，手動推動分閘線圈2 撞針，可以正常動作。

手動推動分閘線圈1 的撞針無法推動，分析可能分閘線圈1 內(nèi)部已銹蝕，對分閘線圈1 進(jìn)行解剖，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部銹蝕。

5.4 缺陷風(fēng)險辨識

1)影響:發(fā)生220 kV #1 母線或220 kV #2 母線故障時，2012 開關(guān)無法全相分閘，失靈保護(hù)動作跳開220 kV #1、#2 母線，擴(kuò)大停電范圍。

2)風(fēng)險值:高風(fēng)險。

3)預(yù)控措施:申請將220 kV 2012 開關(guān)隔離，進(jìn)行停電處理。

5.5 缺陷原因分析

某站220 kV 母聯(lián)2012 斷路器C 相無法正常分閘直接原因?yàn)?2012 斷路器C 相分閘線圈1 內(nèi)部銹蝕，導(dǎo)致撞針卡澀，無法動作。在操作過程中，由于分閘線圈1 無法動作且一直帶電，從而導(dǎo)致分閘線圈1 內(nèi)部過流斷線。由于2012 斷路器分閘線圈1 與分閘線圈2 的撞針在機(jī)械上為串聯(lián)聯(lián)動，分閘線圈1 撞針銹蝕，分閘線圈2 動作后也無法推動分閘線圈1 撞針動作。

5.6 風(fēng)險控制措施

某站同期同型號投運(yùn)產(chǎn)品共7 組(分別為2001、2012、2052、2054、2055、2056、2061 斷路器)，為避免同類缺陷再次發(fā)生，特制定了如下風(fēng)險控制措施。

1)短期措施:①立即對2012 斷路器C 相兩組分閘線圈進(jìn)行更換，并對A、B、C 三相所有分合閘線圈進(jìn)行檢查，是否有同樣銹蝕情況(已完成)。②運(yùn)行人員做好同類型缺陷引起開關(guān)失靈的事故預(yù)想。

2)中期措施:①2 個月內(nèi)對另外六組(分別為2001、2052、2054、2055、2056、2061)同時投運(yùn)同型號斷路器停電檢查，發(fā)現(xiàn)有銹蝕情況，立即進(jìn)行更換。②督促廠家深入分析分閘線圈銹蝕原因，研究改進(jìn)措施。③及時補(bǔ)充備品備件。

3)長期措施:深入研究分閘線圈銹蝕原因，必要時更換成熟的其他類型分閘線圈。

6 結(jié)語

變電設(shè)備運(yùn)行異常是一個綜合性問題，往往涉及多種設(shè)備和多種故障類型。上述措施雖然只是針對具體某項(xiàng)故障，但可以為實(shí)踐過程提供參考作用，實(shí)際中需要綜合各種措施來解決。

［1］ 李會濤.變電運(yùn)行的安全管理及故障排除［J］. 電子世界，2013(6).

［2］ 韓彥華，黃曉民，杜秦生. 同桿雙同線路感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流測量與計算［J］. 高電壓技術(shù)，2007，33(1):140 -143.