500kV變壓器運行維護與故障分析處理

劉成越 張慶洋

摘 要：在電力工程建設中，變電站的建設是最基礎也是最重要的環節，其中尤其以500kV變電站的建設最為廣泛和常見，是變電站中占比較高的類型，為我國電力事業的推動與發展做出了巨大貢獻。500kV變電站的優點是容量大、利于高壓直流電輸送，但其運行與維護、故障維修同樣是電力領域非常重要的部分。本文重點針對500KV常見的故障及日常維護與運行進行分析。

關鍵詞：500kV變壓器；運行維護；故障；處理

一、500kV變電站主變壓器運行保護主要內容

變壓器是影響變電站運行穩定性及質量的重要因子，因此變電站日常維護中非常的一項工作是對變壓器進行維護與保養，以維持變電站的運行穩定性。在長期的變電站運行維護中，我國電力領域對于變壓器的維護已經形成了比較豐富的經驗，制定了較為完善的保護機制，如瓦斯保護機制、差動保護機制、過電流保護機制、零序電流保護機制、過勵磁保護機制等。通常，對于變壓器的運行維護的一個重要依據是變電站的功能，具體的維護會有一些差異性。在日常運行管理中，要變電站的實際情況為基礎，制定相應的保護措施，保證其長期穩定運行。500kV變電站的日常保護要做好以下幾個方面：一是溫度監控措施。在運行時會伴隨著產生很多熱能，提升了設備的溫度，若不能控制好設備的實時溫度變幅，其工作性能可能大打折扣，甚至影響到變電站的安全性能。要時刻監測好變電站主變壓器的溫度、變壓器上層油的溫度變化、基礎線圈的溫差。要根據設備說明書，嚴格控制好變壓器上層油溫，避免其大于85攝氏度，一旦超過，就立刻產生警報。二是變壓器工作風險防范機制。變壓器故障的發生，可能會導致電力安全事故。要總結變壓器可能會產生的故障以及相應的解決辦法，最小化可能帶來的損失，保證變電站的穩定運行。選擇將電路快速切斷是對基礎變壓器最好最快的保護方式。當出現超負荷的過電流時，則可以不切斷電流，但要保證及時將情況匯報給相關工作人員，做好相應的工作準備。溫度繼電器在溫度出現超限時作用巨大，可以完成信號輸送。三是要使變壓器在其適宜的條件下進行工作，嚴格控制其工作功率在額定容量范圍內。因此，要對變壓器進行集中式調度，確保其穩定額度，另外，要確保其運行電壓相比于相應分接頭的實際額定電壓數值，要小于百分之五。

二、500kV變壓器運行中的常見故障

在500kV變壓器運行過程中，差動保護動作跳閘異常、中壓后備保護動作跳閘異常、低壓后備保護動作跳閘異常等是較常遇到的故障，也是影響500kV變壓器正常、安全運行的重要因素。對于500kV變壓器存在的差動保護動作跳閘異常這一故障，當故障發生后，變壓器會出現不工作現象，同時，變壓器的壓力釋放器也會出現冒油現象。

對500kV變壓器存在的中壓后備保護動作跳閘異常這一故障，導致這種故障出現的原因是變壓器的液壓機構在持續工作的過程中，壓力值變低，致使其出現失壓現象，進而導致變壓器的斷路器控制線路出現問題。當變壓器出現中壓后備保護動作跳閘異常故障后，工作人員應檢查分路上是否出現了保護動作信號，若線路上出現了保護動作信號，則表示該線路出現了故障，應對該線路進行及時處理。同時，工作人員還應檢查變壓器液壓機構的失壓母線，觀察失壓母線的所有分路上是否出現了保護動作信號，若沒有出現，則表示分線上已經發生故障，但沒有出現保護動作信號，或是故障出現在母線上，從而導致變壓器出現后備保護動作跳閘現象。在對變壓器進行檢查的時候，如果母線及其分線上都未出現保護動作信號，則工作人員需對所有與母線建立連接的設備進行檢查，并檢查變壓器的保護裝置，以此判斷出導致變壓器出現中壓后備保護動作跳閘異常的原因，進而為維修人員制定科學、有效地解決措施予以支持。

對500kV變壓器出現的低壓后備保護動作跳閘這一故障，導致該故障出現的原因有兩個：一是在變壓器電流接地系統出現故障前，該系統已存在單相接地故障，因此是出現故障的接地點的電弧在持續升高。二是當電流接地系統出現單相接地故障后，沒有出現故障的相對接地點的電壓也在持續升高，導致電流接地系統發生相間短路現象，進而導致變壓器出現低壓后備保護動作跳閘異常。當500kV變壓器出現低壓后備保護動作跳閘異常后，工作人員應對變壓器進行全面檢查，看其是否出現了保護動作信號。如果設備的失壓母線出現了保護動作信號，則表示是該設備的運行出現了問題，維修人員應對其進行及時解決。

三、500kV變壓器運行維護和故障處理的策略

3.1差動保護動作跳閘的處理方法

當500kV變壓器出現差動保護動作跳閘故障后，變壓器的壓力釋放器也會隨之出現冒油現象。在這種情況下，維修人員應對變壓器進行斷電，然后對其進行檢查，如果檢查過程中未發現變壓器存在異常現象，但卻出現了瓦斯保護動作，則表示故障的發生地是在變壓器內部。針對這種故障，維修人員應采用科學適宜的方法對變壓器內部的組件設備進行檢測，用以檢測出發生故障的設備，并對其進行維修，據此解決變壓器出現的差動保護動作跳閘故障，從而確保變壓器能夠正常安全的運行。

3.2中壓后備保護動作跳閘的處理方法

當500kV變壓器出現中壓保護動作跳閘故障后，維修人員可依據變壓器出現的保護動作信號及儀表指示等信息，對變壓器出現故障的范圍及造成的影響進行判斷，并對變壓器各分路出現保護動作信號的情況及保護裝置進行檢查，據此判斷變壓器出現故障的具體位置。在檢查前，維修人員應將失壓母線上所有的分路斷路器進行斷開，如果部分斷路器沒有斷開，維修人員可通過手動打跳或拉動隔離開關等方式對其進行斷開。當失壓母線上的所有分路斷路器都斷開后，維修人員可檢查分路上是否出現了保護動作信號，檢查順序是先檢查失壓母線和與之建立連接的設備，再檢查變壓器中的微機保護裝置。如果失壓母線或與之建立連接的設備出現控制回路斷線信號，則表示故障出現在失壓母線或與之建立連接的設備之上，維修人員也應據此采用適宜的方法進行及時處理。在檢查變壓器的微機保護裝置的時候，如果微機保護裝置的液晶顯示器出現黑屏現象，并且出現了自檢出錯報告信息或保護被閉鎖信號，則微機保護裝置發生了故障，維修人員應據此采用科學的方法進行及時處理，以便及時解決變壓器出現的中壓后備保護動作跳閘故障。

3.3低壓后備保護動作跳閘的處理方法

對于變壓器出現的低壓后備保護動作跳閘故障，在對其進行維修的時候，維修人員可先依據變壓器出現的保護動作信號，對變壓器出現故障的大概范圍進行判斷。然后，維修人員可通過斷開失壓母線上的所有分路斷路器，對失壓母線及其連接設備進行檢查，并據此檢查失壓母線和分路斷路器是否存在問題。最后可對變壓器的低壓側斷路器進行閉合，檢查母線及其連接設備是否能夠正常運行，據此對導致低壓后備保護動作跳閘故障出現的原因進行判斷，進而為解決該故障予以支持。

四、結語

500kV變電站的生產運維單位要做好對變電站的實時監控，從實際情況出發，開展技術創新，形成完善的、科學的、合理的、有效的運行和維護機制，依據科學理論，形成專業團隊研究所有故障的產生原因、形成機理，并預先制定好相應的完善的防范、解決方案，保證好變電站的運行安全穩定。

參考文獻：

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[2]羅虎，劉鎏.500kV變壓器運行維護與故障分析處理[J].電工電氣，2011，12：61-62.