變壓器本體瓦斯保護誤動分析及防范措施
發布時間:2019-07-13 17:18:35來源:
(河北省電力公司,河北石家莊050021)收穡日期:2004-07瓦斯保護誤動而導致的變壓器跳閘問題,進行了全面、深入的分析,從安裝、投運、檢修、運行、檢驗等方面提出了治理措施。
近年來各電力企業時常發生由于變壓器本體瓦斯保護誤動而引起變壓器跳閘的故障,使電力系統和變壓器可靠性運行水平和電力用戶供電可靠性都受到影響;同時鑒于瓦斯保護裝置對反映變壓器繞組匝間短路或內部絕緣電弧的故障高度靈敏性和重要作用,一旦誤動必須徹底查清誤動原因,變壓器本體無故障后方可投運,從而增加了大量現場工作,因此必須采取措施杜絕瓦斯保護誤動。
1原因分析1.1瓦斯繼電器動作行為目前在我國電力系統中廣泛應用開口杯擋板式瓦斯繼電器,QJ型。
1正確動作情況a當油箱內部發生輕微故障,瓦斯繼電器上開口杯旋轉干簧觸點閉合,發‘輕瓦斯“信號。
變壓器本體內部嚴重故障,瓦斯繼電器內油流速度大于1.0~1.4m/s,即油流沖擊擋板干簧觸點閉合,發“重瓦斯”動作信號并發出跳閘脈沖。
對于有上下開口杯與擋板復合式瓦斯繼電器(FJ型),當變壓器出現嚴重漏油使油面降低時,首先上開口杯露出油面,發“輕瓦斯”信號;繼而下開口杯露出油面后,發“重瓦斯”動作信號并發出跳閘脈沖,以保護變壓器。
1.1.2不正確動作情況非內部故障和其它原因產生較大的油流涌動,使重瓦斯接點閉合,發出跳閘脈沖。
由于瓦斯繼電器端子盒進水等原因,造成二次回路短接并發出跳閘脈沖。
操作人員誤碰探針等,使重瓦斯接點閉合,發出跳閘脈沖。
1.2強油循環變壓器冷卻裝置1.2.1潛油泵及散熱器220kV變壓器以母管型式相連接且對稱布置;500kV變壓器以母管型式相連但為非對稱布置。
1.2.2冷卻器PC型片散式冷卻器用揚程2.5m、流量50m3/h潛油泵,YF -120型管式冷卻器用揚程15m、流量40m3/h潛油泵。
1.2.3冷卻裝置內的電氣接線制造廠家改進后部分變壓器冷卻裝置電源系統設有分段切換開關,以利于對主進開關發生的缺陷進行維護檢修。
1.2.4冷卻裝置的控制方式片散式冷卻器分組對稱間歇啟/停用可進行自動控制;管式冷卻器正常負荷狀態下為手動方式,過載、過熱時僅輔助冷卻器為自動方式,當有一組工作冷卻器故障時備用冷卻器為自動方式,這為多臺不同組合方式同時啟動冷卻器提供了可能。
1.3幾起瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘情況礦1.3.1220kV羊范站1主變跳閘2004-03-09,檢修人員處理羊范1主變冷卻器控制箱內CJ1接觸器C相接頭過熱缺陷時,拉開控制箱內I、11段聯絡開關KJ,驗電后,又合了一次KJ,2~3臺冷卻器同時投入,主變重瓦斯動作,1主變冷卻器分布示意圖故障后,經檢查瓦斯繼電器中無氣體色譜分析無異常,主變其它保護未動作,判斷為非主變本體故障。檢查油枕膠囊密封良好,二次回路及瓦斯繼電器均無異常,瓦斯繼電器流速整定值為1.為進一步查找原因,在現場模擬檢修時冷卻器運行方式和不同組合多臺冷卻器的同時啟動方式,進行了求證試驗。結果表明:同時啟動不對稱2組及以上冷卻器時,產生油流涌動,有可能造成重瓦斯保護動作,試驗結果見表1. 1.3.2220kV高碑店站3主變跳閘-120改造更換為片式散熱器PC2600-26/460(4臺油泵)后,分別于2002 30和2002-12-08T21:58,負荷和油溫下降,4臺泵同時停運,主變本體重瓦斯動作跳閘。試驗表明:3、4臺泵同時啟動,重瓦斯動作。
滄州供電公司對片式散熱器主變在投運前進行了啟動油泵試驗,結果為:4臺泵同時啟動,重瓦斯動作。
1.3.3500kV廉州站2主變跳閘-06-04,運行人員巡視時,發現主變C相壓力釋放裝置滲油。檢修人員立即趕到現場,經分析,原因為本體與油枕間閥門未打開。檢修人員在帶電打開此閥門時,造成主變重瓦斯保護動作跳閘。
全國已發生多起因波紋式儲油柜卡澀使瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘故障。
2004年1季度國家電網公司系統發生1次500kV變壓器重瓦斯干簧接點玻璃管破裂,導致絕緣不良,瓦斯繼電器動作導致變壓器跳閘。
2002年某變電站1變壓器備用冷卻器發生故障。有關人員在查找故障原因時,頻繁投切潛油泵,此間變壓器重瓦斯跳閘。
4瓦斯繼電器內部油流狀態影響因素瓦斯繼電器內部油流狀態影響因素為:油泵的揚程和流量;油枕高度和瓦斯繼電器高度位置;冷卻器進出油道布置;內部繞組散熱油道排列;油枕至油箱間連接管徑;變壓器內部故障性質;運行中投切潛油泵;檢修維護操作是否合理。
2防范措施由以上分析可以看出,變壓器本體瓦斯保護誤動涉及到設計制造、運行維護、瓦斯繼電器運行的可靠性等多方面因素,因此必須采取有力措施進行全方位、全過程、各環節治理,以達到杜絕瓦斯保護誤動的目的。
1安裝與投運變壓器投運前應確認儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統閥門均在正確的開啟位置,保證油路暢通。
為防范不對稱啟/停潛油泵,造成較大的油流涌動,冷卻器分成2組,每組潛油泵環變壓器對稱布置。
2.2檢修、運行與維護2.2.1運行操作與維護強油循環變壓器應對稱投入相應臺數的冷卻器,冷卻器工作、輔助、備用的設定應符合廠家規模擬方式方式1方式2方式3方式4方式5冷卻器運行組合4、5、9運行4、5、9運行5、9運行1、2、3、4、5、7、8、9八組運行2組電源I*、I*切換冷卻器啟動組合1、2、3、7、8啟動1、2、3啟動1、3啟動重瓦斯繼電器動作動作動作不動作不動作試驗結果定;按負荷或油溫啟/停冷卻器時,應保證所選冷卻器對稱運行;當冷卻裝置電源全部失去,恢復電源時應逐臺對稱間歇(間隔時間不小于2min)投入相應臺數的冷卻器,變壓器運行中嚴禁用分段開關啟/停冷卻器。
片散式冷卻器啟/停用切換控制開關應在自動位置,并應對稱間歇(間隔時間不小于20s)分組啟動。
500kV變壓器在任何運行方式下,禁止同時投入2組及以上冷卻器;工作電源切換前,應保證只有1組冷卻器工作,其余冷卻器切換至停運位置,電源切換后逐臺恢復至原運行方式。
2冷卻裝置控制系統注思事項檢修人員在查找控制系統故障原因和修復工作中,嚴禁頻繁啟/停潛油泵。
冷卻裝置電源的分段開關運行中在合位,當檢修需要其斷開時,潛油泵停、投的操作均應逐臺對稱間歇進行。
冷卻裝置控制箱、端子箱等應有良好的防水、防塵設施,并加強對控制回路器件的維護、檢驗,確保控制系統可靠運行。
3檢修工作變壓器運行中進行濾油、補油、更換潛油泵、冷卻器、凈油器和呼吸器或其內的吸濕劑工作時,本體重瓦斯保護切換為信號方式。
運行中的變壓器冷卻器油回路、通向儲油柜各閥門由關閉位置旋轉至開啟位置時;以及當油位計的油面異常升高或呼吸系統有異常現象,需要打開放油或放氣閥門時,應先將變壓器本體重瓦斯保護切換為信號方式。
波紋式儲油柜應保證動作靈活,杜絕出現卡澀現象。
2.3注意事項應定期全面檢查瓦斯繼電器各部位元器件狀態完好,嚴格按規程檢驗,做到方法正確、整定準確、動作可靠。
應有可靠有效的防雨、防潮、防振動措施,防止由于環境原因造成瓦斯保護誤動。
變壓器運行中,防止誤碰探針。
2.4制造制造廠家應進一步對變壓器內部油流狀態進行理論計算和模擬試驗研究,以提供可靠運行依據。
3結束語在采取上述措施之后,由于變壓器本體瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘的現象將會大大減少。
(上接第20頁)表1故障分類說明身份查詢運行人員檢修人員待處理故障運行時沒有處理或有權處理但沒有處理完的故障檢修人員有權處理但沒有處理或未處理完的故障遺留故障發電機狀態由運行轉為停機時,所有的運行待處理故障將轉為運行遺留故障發電機狀態由停機轉為運行時,所有的檢修待處理故障將轉為檢修遺留故障已結束故障所有已處理完畢的故障忽略故障表計錯誤、數據錯誤或由于其他原因被用戶忽略不再處理的故障全部故障專家系統記錄的所有故障3.2故障處理針對某一故障,根據專家系統給出的專家建議采取相應措施,并回答人機對話,專家系統根據人機會話回答結果做出進一步診斷。該過程是在故障瀏覽過程中,由具有提交權限的用戶進行操作。用戶進行故障處理時主要進行以下操作:a.回答人機會話回答專家建議中人機會話的問題。
轉交故障當前工況下用戶已無權處理該故障,用戶需要將該故障轉交給具有處理該故障權限的用戶。
忽略故障故障處理未完成,但用戶已確認故障消失或因表計錯誤等原因而需要忽略。
結束故障專家系統得出確切的診斷結果后,用戶需要單擊“結束”按鈕對當前故障信息進行處理。
4結束語發電機故障診斷專家系統可以隨時把專家請到用戶的身邊來,通過對發電機運行過程與狀態參數趨勢分析及檢修、試驗的結果、無損探傷試驗結果、電氣絕緣檢查結果等的分析共同進行故障診斷。不僅根據發電機的實時狀態給出有關故障及處理的情況,而且通過追記查詢所提供的各種統計分析功能為檢修管理和檢修決策提供科學依據。隨著計算機技術的不斷更新和系統功能的日益完善,該專家系統必將逐步得到廣泛應用。