某220 kV站主變冷卻器異常停運事件分析

馬叢淦，李 晟，王 闖，吳淼喆，杜覺曉

(國網北京市電力公司檢修分公司，北京 100069)

0 概述

某220 kV變電站安裝4臺180 MVA強油循環(huán)水冷變壓器，于2014-11-02投運。變壓器型號為SSFPSZ-180000/220，冷卻方式為強油水冷方式（ODWF）。正常運行方式下，1，2號主變運行，主變負載率均在32 %左右；3，4號主變?yōu)闊醾溆脿顟B(tài)。

1 故障現場檢查經過

1.1 故障監(jiān)控信息檢查

通過查詢SOE動作信號可知：2017-08-19T07:58:27.190，2號主變散熱器電源故障報警動作；07:58:27.196，2號主變冷卻器電源故障報警動作；07:58:27.251，2號主變冷卻器全停報警動作；07:58:27.418，2號主變散熱器備用電源投入報警動作。

1.2 現場設備檢查

電控柜內部結構如圖1所示?，F場設備檢查結果如下。

圖1 電控柜內部結構

(1) 供給2號主變風冷電源的所內開關均閉合，未存在所內失電現象。

(2) 2號主變3組油泵、水泵絕緣為無窮大，直阻測量平衡，內部端子接線檢查牢固無問題。

(3) 2號變壓器室內電控柜電源空開QF5跳閘，第1組水泵電源開關Q4接線端子上口C相斷線且有燒灼痕跡，控制第1組油水泵啟動的接觸器KM1無法釋放。

(4) 2號主變散熱器設備區(qū)“水—空氣冷控箱”內冷卻器電源空開QF4跳閘，交流一路空開QF1跳閘，自動切至交流二段運行。檢查2號主變單元相關其他設備無問題。

2 故障原因分析

將故障水泵電源空開Q4連同接線端子拆解(見圖2)，檢查發(fā)現上口B，C相燒灼嚴重，二次線硬化嚴重。打開C相壓線鼻，其內部均為銅粉末，通過銅粉末量可推斷其C相壓線鼻接觸不足。另外，其上口A相壓線鼻上端存在斷股現象，拆解時19根芯斷裂了3根，推斷為進行二次線剝離絕緣皮時造成的。故障水泵電源空開Q4上口接線端子如圖3所示。

圖2 空開局部情況

圖3 故障水泵電源空開Q4上口接線端子

依據解體現象，初步分析結果為：由于故障水泵電源空開Q4上口接線端子C相壓線鼻與二次線接觸面積小，在工作電流作用下長期發(fā)熱，造成壓線鼻根部過熱，導線出現硬化和脆化，最終導致二次線從壓線鼻根部斷裂。二次線斷裂后，搭接至開關Q4上口B相，造成B，C相瞬間短路。

由于瞬間短路電流過大，遠遠超過空開QF5，QF4，QF1瞬時動作電流1 250 A，滿足上級瞬時動作條件，進而導致QF5，QF4，QF1同時跳閘，并造成1號冷卻器油水泵啟動接觸器KM1接點粘連。同時，由于空開QF5，QF4跳閘，啟動2號變冷卻器全停報警動作回路。交流一段進線空開QF1跳閘，2號變散熱器電源故障進線互投回路動作，將電源切至備用電源QF2。

3 現場處置情況

針對以上現象及原因分析，制定現場處置方案如下。

(1) 安排運維人員對1，4號主變冷卻箱內元器件及其接線端子進行跟蹤測溫，發(fā)現問題及時報缺處理。

(2) 安排檢修人員對2號主變故障元器件及二次線進行全部更換，檢查箱內所有二次線壓線鼻的壓接質量。故障元件更換完成后，對冷控箱內元件及二次線，連同水泵、油泵線圈整體進行絕緣試驗無問題。

(3) 安排檢修人員對2號主變整組冷卻器進行切換傳動試驗，其工作、輔助、備用冷卻方式切換傳動正確；冷卻器油流計、水流計動作穩(wěn)定、正確；油泵、水泵電機電流實測值平衡，2號主變滿足投運條件。

(4) 2號主變暫時熱備用，安排運維人員對工作冷卻器組每12 h倒方式1次，期間每2 h對箱內元器件跟蹤測溫1次，確保每組冷卻器工作元器件工作工況良好。

4 故障暴露的問題

4.1 運維經驗不足、管控措施不到位

變壓器冷控箱測溫工作采取的針對性措施不強，尤其是未對冷卻全停的變壓器冷控箱明確制定內部元器件具體部位的測溫管控措施，運維經驗不足，存在管控措施不到位的情況。

4.2 驗收工作不夠細化，質量把控不到位

在變壓器冷控箱驗收工作中，缺少對制造廠接線端子工藝質量的全面把控，未嚴格執(zhí)行接線壓接質量的檢查工作，缺乏細化管理措施。

5 后續(xù)工作及措施

(1) 2號主變冷卻器12 h輪轉測溫工作結束后，在冷控箱內元器件工況良好、滿足送電條件的情況下，申請將其投入運行。

(2) 安排運維人員在8月21日前，對公司強油循環(huán)水冷變壓器冷控箱內元器件進行1次專項測溫，對存在的異常缺陷按危急缺陷處理。

(3) 安排運維人員在8月28日前，對公司所有強油循環(huán)風冷、強氣循環(huán)變壓器冷控箱內元器件進行1次專項測溫，對存在的異常缺陷按危急缺陷處理。

(4) 安排運維和檢修人員會同廠家在8月24日前，對冷控箱為相同公司生產的變電站設備進行專項冷卻方式切換傳動、測溫排查工作，每組方式倒換12 h跟蹤測溫。

(5) 制定冷控箱測溫管控措施，對冷卻器全停變壓器冷控箱實行差異化管控措施：

① 明確冷控箱內元器件的周期性測溫工作標準，對運行組空開、接觸器及其接線端子部位三相溫差測量，測溫周期應滿足每月1次，并下發(fā)測溫統(tǒng)計表；

② 對冷卻器全停變壓器冷控箱實行差異化管控措施，其工作冷卻器倒換方式后，應安排24 h跟蹤測溫工作，發(fā)現問題按危急缺陷上報處理。

(6) 加強改擴建主變冷控箱內部元器件及其二次線驗收管理工作。加強冷控箱內元器件二次接線端子工藝管控，制定《變壓器冷控箱驗收工序質量控制卡》，確保二次線壓接鼻處不存在斷股、接觸量不足、壓接不實等現象。

(7) 開展專題培訓，對變壓器冷控箱的運維管理措施進行宣貫，并舉一反三，在其他專業(yè)也做好差異化管控措施。

6 結束語

主變冷卻器作為變壓器降溫的重要設備，對主變的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。此次故障是由于連接問題造成內部元器件溫度異常燒損，從而導致的冷卻器異常停運。由于處置及時得當，該問題并未造成主變運行異常。該案例的處理和措施可為相關工作提供借鑒。在例行運維工作中應加強對特定部位溫度異常的監(jiān)控和分析，避免類似事件發(fā)生。