變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動分析及防范措施
發(fā)布時間:2019-07-13 17:18:35來源:
?。ê颖笔‰娏?,河北石家莊050021)收穡日期:2004-07瓦斯保護(hù)誤動而導(dǎo)致的變壓器跳閘問題,進(jìn)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(yè)時常發(fā)生由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動而引起變壓器跳閘的故障,使電力系統(tǒng)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(hù)裝置對反映變壓器繞組匝間短路或內(nèi)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(xiàn)場工作,因此必須采取措施杜絕瓦斯保護(hù)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(tǒng)中廣泛應(yīng)用開口杯擋板式瓦斯繼電器,QJ型。
1正確動作情況a當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障,瓦斯繼電器上開口杯旋轉(zhuǎn)干簧觸點閉合,發(fā)‘輕瓦斯“信號。
變壓器本體內(nèi)部嚴(yán)重故障,瓦斯繼電器內(nèi)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(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖。
對于有上下開口杯與擋板復(fù)合式瓦斯繼電器(FJ型),當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油使油面降低時,首先上開口杯露出油面,發(fā)“輕瓦斯”信號;繼而下開口杯露出油面后,發(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖,以保護(hù)變壓器。
1.1.2不正確動作情況非內(nèi)部故障和其它原因產(chǎn)生較大的油流涌動,使重瓦斯接點閉合,發(fā)出跳閘脈沖。
由于瓦斯繼電器端子盒進(jìn)水等原因,造成二次回路短接并發(fā)出跳閘脈沖。
操作人員誤碰探針等,使重瓦斯接點閉合,發(fā)出跳閘脈沖。
1.2強(qiáng)油循環(huán)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(nèi)的電氣接線制造廠家改進(jìn)后部分變壓器冷卻裝置電源系統(tǒng)設(shè)有分段切換開關(guān),以利于對主進(jìn)開關(guān)發(fā)生的缺陷進(jìn)行維護(hù)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(jìn)行自動控制;管式冷卻器正常負(fù)荷狀態(tài)下為手動方式,過載、過熱時僅輔助冷卻器為自動方式,當(dāng)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(hù)誤動導(dǎo)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(nèi)CJ1接觸器C相接頭過熱缺陷時,拉開控制箱內(nèi)I、11段聯(lián)絡(luò)開關(guān)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(jīng)檢查瓦斯繼電器中無氣體色譜分析無異常,主變其它保護(hù)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(jìn)一步查找原因,在現(xiàn)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(jìn)行了求證試驗。結(jié)果表明:同時啟動不對稱2組及以上冷卻器時,產(chǎn)生油流涌動,有可能造成重瓦斯保護(hù)動作,試驗結(jié)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(fù)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(jìn)行了啟動油泵試驗,結(jié)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(fā)現(xiàn)主變C相壓力釋放裝置滲油。檢修人員立即趕到現(xiàn)場,經(jīng)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(hù)動作跳閘。
全國已發(fā)生多起因波紋式儲油柜卡澀使瓦斯保護(hù)誤動導(dǎo)致變壓器跳閘故障。
2004年1季度國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)發(fā)生1次500kV變壓器重瓦斯干簧接點玻璃管破裂,導(dǎo)致絕緣不良,瓦斯繼電器動作導(dǎo)致變壓器跳閘。
2002年某變電站1變壓器備用冷卻器發(fā)生故障。有關(guān)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(nèi)部油流狀態(tài)影響因素瓦斯繼電器內(nèi)部油流狀態(tài)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(jìn)出油道布置;內(nèi)部繞組散熱油道排列;油枕至油箱間連接管徑;變壓器內(nèi)部故障性質(zhì);運行中投切潛油泵;檢修維護(hù)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(hù)誤動涉及到設(shè)計制造、運行維護(hù)、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(jìn)行全方位、全過程、各環(huán)節(jié)治理,以達(dá)到杜絕瓦斯保護(hù)誤動的目的。
1安裝與投運變壓器投運前應(yīng)確認(rèn)儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)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(huán)變壓器對稱布置。
2.2檢修、運行與維護(hù)2.2.1運行操作與維護(hù)強(qiáng)油循環(huán)變壓器應(yīng)對稱投入相應(yīng)臺數(shù)的冷卻器,冷卻器工作、輔助、備用的設(shè)定應(yīng)符合廠家規(guī)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(jié)果定;按負(fù)荷或油溫啟/停冷卻器時,應(yīng)保證所選冷卻器對稱運行;當(dāng)冷卻裝置電源全部失去,恢復(fù)電源時應(yīng)逐臺對稱間歇(間隔時間不小于2min)投入相應(yīng)臺數(shù)的冷卻器,變壓器運行中嚴(yán)禁用分段開關(guān)啟/停冷卻器。
片散式冷卻器啟/停用切換控制開關(guān)應(yīng)在自動位置,并應(yīng)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(yīng)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(fù)至原運行方式。
2冷卻裝置控制系統(tǒng)注思事項檢修人員在查找控制系統(tǒng)故障原因和修復(fù)工作中,嚴(yán)禁頻繁啟/停潛油泵。
冷卻裝置電源的分段開關(guān)運行中在合位,當(dāng)檢修需要其斷開時,潛油泵停、投的操作均應(yīng)逐臺對稱間歇進(jìn)行。
冷卻裝置控制箱、端子箱等應(yīng)有良好的防水、防塵設(shè)施,并加強(qiáng)對控制回路器件的維護(hù)、檢驗,確??刂葡到y(tǒng)可靠運行。
3檢修工作變壓器運行中進(jìn)行濾油、補(bǔ)油、更換潛油泵、冷卻器、凈油器和呼吸器或其內(nèi)的吸濕劑工作時,本體重瓦斯保護(hù)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(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)至開啟位置時;以及當(dāng)油位計的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異常現(xiàn)象,需要打開放油或放氣閥門時,應(yīng)先將變壓器本體重瓦斯保護(hù)切換為信號方式。
波紋式儲油柜應(yīng)保證動作靈活,杜絕出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。
2.3注意事項應(yīng)定期全面檢查瓦斯繼電器各部位元器件狀態(tài)完好,嚴(yán)格按規(guī)程檢驗,做到方法正確、整定準(zhǔn)確、動作可靠。
應(yīng)有可靠有效的防雨、防潮、防振動措施,防止由于環(huán)境原因造成瓦斯保護(hù)誤動。
變壓器運行中,防止誤碰探針。
2.4制造制造廠家應(yīng)進(jìn)一步對變壓器內(nèi)部油流狀態(tài)進(jìn)行理論計算和模擬試驗研究,以提供可靠運行依據(jù)。
3結(jié)束語在采取上述措施之后,由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動導(dǎo)致變壓器跳閘的現(xiàn)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(quán)處理但沒有處理完的故障檢修人員有權(quán)處理但沒有處理或未處理完的故障遺留故障發(fā)電機(jī)狀態(tài)由運行轉(zhuǎn)為停機(jī)時,所有的運行待處理故障將轉(zhuǎn)為運行遺留故障發(fā)電機(jī)狀態(tài)由停機(jī)轉(zhuǎn)為運行時,所有的檢修待處理故障將轉(zhuǎn)為檢修遺留故障已結(jié)束故障所有已處理完畢的故障忽略故障表計錯誤、數(shù)據(jù)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(tǒng)記錄的所有故障3.2故障處理針對某一故障,根據(jù)專家系統(tǒng)給出的專家建議采取相應(yīng)措施,并回答人機(jī)對話,專家系統(tǒng)根據(jù)人機(jī)會話回答結(jié)果做出進(jìn)一步診斷。該過程是在故障瀏覽過程中,由具有提交權(quán)限的用戶進(jìn)行操作。用戶進(jìn)行故障處理時主要進(jìn)行以下操作:a.回答人機(jī)會話回答專家建議中人機(jī)會話的問題。
轉(zhuǎn)交故障當(dāng)前工況下用戶已無權(quán)處理該故障,用戶需要將該故障轉(zhuǎn)交給具有處理該故障權(quán)限的用戶。
忽略故障故障處理未完成,但用戶已確認(rèn)故障消失或因表計錯誤等原因而需要忽略。
結(jié)束故障專家系統(tǒng)得出確切的診斷結(jié)果后,用戶需要單擊“結(jié)束”按鈕對當(dāng)前故障信息進(jìn)行處理。
4結(jié)束語發(fā)電機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)可以隨時把專家請到用戶的身邊來,通過對發(fā)電機(jī)運行過程與狀態(tài)參數(shù)趨勢分析及檢修、試驗的結(jié)果、無損探傷試驗結(jié)果、電氣絕緣檢查結(jié)果等的分析共同進(jìn)行故障診斷。不僅根據(jù)發(fā)電機(jī)的實時狀態(tài)給出有關(guān)故障及處理的情況,而且通過追記查詢所提供的各種統(tǒng)計分析功能為檢修管理和檢修決策提供科學(xué)依據(jù)。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷更新和系統(tǒng)功能的日益完善,該專家系統(tǒng)必將逐步得到廣泛應(yīng)用。