一起冷卻器全停造成220kV主變跳閘事件分析

摘 要：電力系統可靠穩定運行與否，直接影響著居民生活、工業生產用電等一系列行為。本文主要對一起由冷卻器全停造成變壓器跳閘的事件進行分析，以期對同行業人員起到警示及教育作用。

關鍵詞：冷卻器；變壓器；跳閘；事件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.171

1 事件經過

XX年XX月XX日，220kV#2主變冷卻器全停。冷卻器全停60分鐘后，220kV#2主變非電量保護動作，220kV#2主變202、102、302斷路器跳閘。

2 事件經過分析

2.1 220kV#2主變保護動作情況

220kV#2主變為強迫油循環主變，冷卻器全停經延時跳主變三側斷路器，邏輯如下圖：

圖1中非電量1為冷卻器全停開入量，非電量2為主變油溫75℃接點，T1為60分鐘，T2為20分鐘，即當冷卻器全停時，如果主變油溫不超過75℃，則延時T1（60分鐘）跳閘，如果主變油溫超過75℃時則延時T2（20分鐘）跳閘。

220kV#2主變風冷系統冷卻器全停跳閘由風冷控制箱內PLC提供風冷全停信號給220kV#2主變非電量保護裝置，非電量保護裝置經延時及溫度判斷后跳閘。220kV#2主變非電量保護裝置20時53分12秒收到冷卻器全停開入信號，主變油溫44.7℃（不超過75℃），冷卻器全停延時60分鐘跳閘。220kV#2主變電氣量保護未動作，無其余非電量保護信號。

2.2 220kV#2主變風冷控制系統動作行為分析

（1）冷卻器全停動作分析。220kV#2主變為強迫油循環變壓器，風冷控制系統在進行冷卻器模式自動輪換，自動切換兩路交流進線，自動切換后相繼出現#1、#4、#2熱繼動作、油流故障告警， #1、#4、#2組冷卻器停止工作。

冷卻器模式自動輪換前，#1、#2、#3、#4、#5冷卻器分別工作于“工作”、“備用”、“輔助”、“工作”、“輔助”模式， #1、#4、#2冷卻器相繼停止工作，“輔助”冷卻器達不到啟動條件（溫度超過55℃或主變過負荷），所有冷卻器停止運行，PLC控制器發冷卻器全停故障信號，同時開出接點至220kV#2主變非電量保護裝置。

（2）熱偶繼電器動作分析。交流自動輪換后分段刀閘（DZ）A相觸頭接觸不良，經刀閘后的電壓降低為35V，使#1冷卻器風扇電機缺相引發熱偶繼電器動作，#1冷卻器停止工作并發出“冷卻器故障”、“#1熱繼動作”信號，PLC啟動備用冷卻器（#2冷卻器），此時#4冷卻器、#2冷卻器仍然處于正常運行狀態，但PLC僅依據#1冷卻器故障，在未判斷其它冷卻器狀態的情況下，將供電電源重新切回至Ⅰ路電源（廠家說明書及設計圖中均未說明此邏輯，調試及驗收過程中無法發現此邏輯）， 同理經分段刀閘后A相電壓降低為35V，使#2、#4冷卻器風扇電機缺相引發熱偶繼電器動作，導致正常運行的#2、#4冷卻器停止工作，至此#1、#2、#4共計三組工作及備用模式的冷卻器停止工作，輔助模式的#3、#5冷卻器不滿足啟動條件，造成冷卻器全停。如在#1冷卻器熱繼動作后不切回至Ⅰ路電源供電，繼續由Ⅱ路電源供電，就可保證#2、#4冷卻器正常運行，從而防止發生冷卻器全停，由此判定PLC自身邏輯存在缺陷。

（3）冷卻器電源分段刀閘情況分析。220kV#2主變風冷控制箱大修調試過程中分段刀閘（DZ）在合位，電源切換及風機啟停等各項試驗正確。故障前風冷控制系統由Ⅰ路交流進線供電，Ⅰ路交流電源經1C接觸器后供#1冷卻器運行，同時經分段刀閘DZ供#4冷卻器運行，風冷控制系統進行冷卻器模式自動輪換前，#1、#4冷卻器正常運行，未發異常信號，由此判斷冷卻器模式自動輪換前分段刀閘未出現接觸不良。

220kV#2主變跳閘后現場檢查風冷控制系統Ⅰ路交流進線工作（接觸器1C吸合），Ⅱ路交流進線備用（接觸器2C未吸合），檢查交流電源時發現分段刀閘兩側電壓不一致，左，檢查分段刀閘A相接觸不良。

因分段刀閘（DZ）A相靜觸頭底部夾緊力過大，在合上刀閘時A相刀閘動觸頭插入深度不夠，動、靜觸頭未能完全接觸，導致運行過程中因靜觸頭底部夾緊力過大，一直對A相動觸頭施加一個等效向外的推力，如圖2-1中紅色箭頭所示，B、C相刀閘位置靜觸頭受力如圖2-2所示。

3 事件原因

3.1 直接原因

220kV#2主變（強迫油循環變壓器）冷卻器電源切換過程中，因風冷控制箱電源分段刀閘A相接觸不良，冷卻器電源缺相，熱偶繼電器動作，導致主變冷卻器全停，主變冷卻器全停保護延時60分鐘后出口跳閘。

3.2 間接原因

風冷控制系統PLC程序邏輯存在缺陷，PLC將Ⅰ路電源供電切換至Ⅱ路電源供電后，PLC僅監測到有一組冷卻器故障，不判斷其它處于工作狀態的冷卻器是否故障，就直接將供電電源重新切回至Ⅰ路電源，造成所有工作中（含備用）的冷卻器先后缺相、熱偶繼電器動作，最終導致冷卻器全停。

4 事件防范和整改措施建議

（1）對上述變電站主變風冷控制系統交流電源分段刀閘開展專項檢查，并在日常巡視中增加分段刀閘電壓測量。（2）全面清查強油循環變壓器風冷控制系統PLC控制邏輯，組織廠家優化PLC控制邏輯。（3）編制培訓計劃，對調控專業、變電運行專業相關規章制度、設備原理、二次回路情況開展系統培訓和實地現場培訓，定期進行考試、抽問，確保運行人員掌握冷卻器全停處理相關技能。

作者簡介：段燕茹（1984-），女，云南臨滄人，本科，工程師，從事電網調度工作。