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淺析220kV變電站主變瓦斯保護(hù)動(dòng)作事故處理
摘要:本文結(jié)合工作實(shí)際,主要就220kV變電站主變瓦斯保護(hù)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真研究,提出了在220kV變電站雙母線(xiàn)帶旁路接線(xiàn)方式下的兩臺(tái)主變運(yùn)行狀態(tài)下,當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器在瓦斯動(dòng)作后,進(jìn)行故障區(qū)分、瓦斯取氣及故障變壓器隔離、檢修處理的具體方法。
關(guān)鍵詞:變壓器;瓦斯保護(hù);事故處理
變壓器是借助于電磁感應(yīng),以相同的頻率在兩個(gè)或多個(gè)相互耦合的繞組回路之間傳輸功率的靜止電器。氣體瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù),能有效地反應(yīng)變壓器的內(nèi)部故障。當(dāng)主變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后,對(duì)于220kV變電站的供電負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生很大影響,處理不當(dāng)甚至?xí)斐扇就ｋ娛鹿�。因此采取科學(xué)的處理方法,能為變電站的安全運(yùn)行提供可靠的保證。
1.變壓器及氣體瓦斯保護(hù)的工作原理
變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)原理。變壓器是借助于電磁感應(yīng),以相同的頻率在兩個(gè)或多個(gè)相互耦合的繞組回路之間傳輸功率的靜止電器。變壓器通過(guò)變換交流電壓和電流,傳輸交流電能。因此,變壓器也稱(chēng)作是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)功能部件的電氣設(shè)備。
氣體瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù),能有效地反應(yīng)變壓器的內(nèi)部故障。輕瓦斯繼電器由開(kāi)口杯、干簧觸點(diǎn)等組成,作用于信號(hào)。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點(diǎn)等組成,作用于跳閘。
正常運(yùn)行時(shí),氣體繼電器充滿(mǎn)油,開(kāi)口杯浸在油內(nèi),處于上浮位置,干簧觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí),故障點(diǎn)局部發(fā)生高熱,引起附近的變壓器油膨脹,油內(nèi)溶解的空氣形成氣泡上升,同時(shí)油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離而產(chǎn)生瓦斯。當(dāng)故障輕微時(shí),排出的瓦斯緩慢地上升而進(jìn)入氣體繼電器,使油面下降,開(kāi)口杯產(chǎn)生以支點(diǎn)為軸逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),使干簧觸點(diǎn)接通,發(fā)出信號(hào)。
當(dāng)變壓器內(nèi)部故障嚴(yán)重時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯,使變壓器內(nèi)部壓力突增,產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊,因油流沖擊擋板,擋板克服彈簧的阻力,帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng),使干簧觸點(diǎn)接通,作用于跳閘。
2.變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因及檢查處理
2.1運(yùn)行中的變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因主要有:(1)變壓器內(nèi)部有輕微程度的故障,如匝間短路、鐵芯局部發(fā)熱、漏磁導(dǎo)致油和變壓器油箱壁發(fā)熱等產(chǎn)生微量的氣體;(2)空氣侵入變壓器內(nèi)部;(3)長(zhǎng)期漏油或滲油導(dǎo)致油位過(guò)低;(4)變壓器繞組接頭焊接不牢,接觸電阻過(guò)大,引起發(fā)熱;(5)二次回路兩點(diǎn)接地,導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào)。
2.2檢查處理方法
輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后,值班人員應(yīng)立即對(duì)變壓器外觀進(jìn)行檢查。例如:油位、油色是否正常;氣體繼電器中是否有氣體,氣體量及其顏色;檢查變壓器本體及冷卻系統(tǒng)是否有漏油現(xiàn)象;變壓器負(fù)荷、溫度及聲音是否有異常。經(jīng)過(guò)外部檢查后,如未發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象,應(yīng)吸取變壓器的瓦斯氣體,由化驗(yàn)人員驗(yàn)明氣體的性質(zhì),必要時(shí)取油樣進(jìn)行氣相色譜分析,以綜合判斷故障類(lèi)型。
3.變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因及檢查處理
3.1變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作掉閘的原因
變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作掉閘的原因是:(1)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障;(2)瓦斯回路有故障;(3)近區(qū)穿越性短路故障。
圖1:某變電站220kV一次結(jié)線(xiàn)圖
某變電站220kV一次結(jié)線(xiàn)為雙母線(xiàn)帶旁路運(yùn)行方式(如圖1所示),#1主變故障前為正常運(yùn)行方式,220kV甲線(xiàn)、#1主變掛一母運(yùn)行,#2主變、220kV旁路(熱備用狀態(tài))、220kV乙線(xiàn)掛二母運(yùn)行,220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生#1主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作后,其#1主變變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作事故現(xiàn)象及處理過(guò)程為:
3.2 #1主變變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作事故現(xiàn)象
(1)后臺(tái)電腦報(bào)警,有事故報(bào)文出現(xiàn),非電量保護(hù)裝置發(fā)出相關(guān)報(bào)警信號(hào)(指示燈和報(bào)告);(2)主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳#1主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān);(3)220kV、110kV故障錄波器啟動(dòng)。
3.3 #1主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作處理過(guò)程
(1)后臺(tái)機(jī)復(fù)歸事故報(bào)警音響;(2)查看后臺(tái)電腦的事故報(bào)文,了解發(fā)生事故的情況;(3)查看#1主變保護(hù)屏的保護(hù)動(dòng)作情況,記錄事故時(shí)間和信息;(4)現(xiàn)場(chǎng)檢查#1主變情況和查看三側(cè)開(kāi)關(guān)是否在分閘位置,檢查油位、油溫、油色有無(wú)變化;檢查#1主變外殼有無(wú)變形,焊縫是否開(kāi)裂噴油;檢查防爆管是否破裂噴油。如果未發(fā)現(xiàn)任何異常,而確系二次回路故障引起誤動(dòng)作時(shí),可在差動(dòng)、過(guò)流保護(hù)投入的情況下將重瓦斯保護(hù)退出,空載試送變壓器并加強(qiáng)監(jiān)視。在檢查時(shí)注意穿工作服,戴安全帽,若真正因?yàn)樽儔浩鞴收弦鹬赝咚箘?dòng)作,壓力釋放閥必然爆裂,油會(huì)噴出來(lái)同時(shí)油溫也比較高,在檢查主變本體時(shí)要注意避免被燙傷,檢查事故油池的情況看油池有無(wú)注滿(mǎn)溢出造成環(huán)境污染;(5)停止主變冷卻風(fēng)扇的電源,如果主變不是油泵強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的,可不停風(fēng)扇的電源,可加快高溫油的散熱;(6)后臺(tái)電腦和測(cè)控屏檢查220kV、110kV、10kV母線(xiàn)PT的電壓是否正常;當(dāng)#1主變?nèi)齻?cè)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后,220kV母線(xiàn)電壓仍然正常,由#1主變供電的110kV母線(xiàn)可以由其它110kV變電站供電,電壓正常,由#1主變供電的10kV母線(xiàn)可以因?yàn)?0kV備自投合上10kV母聯(lián)500開(kāi)關(guān)改由#2主變10kV側(cè)供電,電壓仍然正常;(7)監(jiān)控三側(cè)負(fù)荷運(yùn)行情況,出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的,及時(shí)聯(lián)系調(diào)度進(jìn)行調(diào)整;(8)聯(lián)系調(diào)度,拉開(kāi)三側(cè)開(kāi)關(guān)的隔離開(kāi)關(guān),形成明顯斷開(kāi)點(diǎn)隔離故障#1主變;(9)聯(lián)系調(diào)度,申請(qǐng)將#1主變轉(zhuǎn)為本體檢修處理;(10)瓦斯動(dòng)作,是因主變內(nèi)部故障引起,要用針筒取氣做試驗(yàn)(包括:物理試驗(yàn),點(diǎn)燃?xì)怏w看是否可燃;化學(xué)試驗(yàn),進(jìn)行色譜分析);(11)處理事故過(guò)程中,杜絕各種干擾。
4.瓦斯保護(hù)取氣注意事項(xiàng)
在收集瓦斯氣體時(shí),必須由兩人進(jìn)行,一人操作,一人監(jiān)護(hù)。攀登變壓器取氣時(shí),應(yīng)小心謹(jǐn)慎,并與帶電部分保持安全距離,一般人體不應(yīng)超過(guò)變壓器的油枕。另外,在取氣打開(kāi)放氣閥時(shí),要確認(rèn)為正壓,若出現(xiàn)負(fù)壓,則應(yīng)立即關(guān)閉放氣閥,停止放氣,防止空氣漏入變壓器中。
收集來(lái)的氣體交由化驗(yàn)員進(jìn)行化驗(yàn)分析。對(duì)氣體的顏色、數(shù)量、可燃性及化學(xué)成分進(jìn)行鑒別,并結(jié)合氣相色譜分析結(jié)果,判明瓦斯動(dòng)作的原因、變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)及輕重程度。下面具體說(shuō)明瓦斯氣體顏色、氣味及可燃性與變壓器內(nèi)部故障的關(guān)系。
4.1若氣體是無(wú)色、無(wú)臭、不可燃的,說(shuō)明輕瓦斯動(dòng)作是由于空氣漏入所致或二次回路發(fā)生兩點(diǎn)接地,導(dǎo)致誤發(fā)信號(hào)。
4.2若氣體呈灰黑色、略有臭味、可燃,說(shuō)明是變壓器故障引起的,一般是因放電引起油分解而造成的,此時(shí)應(yīng)取油樣進(jìn)行化驗(yàn)分析。
4.3若氣體是黃色不易燃的,則說(shuō)明是變壓器內(nèi)部的木質(zhì)材料故障,如木質(zhì)支架故障等。
4.4若氣體是灰白色的,有臭味、可燃,說(shuō)明是變壓器內(nèi)部的絕緣故障。
值得注意的是,在變壓器故障的初期,收集到的氣體通常都是無(wú)色、不可燃的。
5.檢修工作注意事項(xiàng)
5.1將#1主變本體由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)后,做好相應(yīng)的安全措施,必須要求故障主變各側(cè)都有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)。所有參加檢修人員對(duì)于帶電部位要深刻了解,明確工作范圍,不得隨意擴(kuò)大工作范圍,在防止誤攀登的電氣設(shè)備上懸掛“禁止攀登、高壓危險(xiǎn)!”警示牌,嚴(yán)格執(zhí)行兩票制度才可以進(jìn)行相關(guān)工作。
5.2在檢修過(guò)程中,嚴(yán)禁工作人員單獨(dú)留在高壓場(chǎng)地,對(duì)于工作中發(fā)生的疑問(wèn)一定要詳細(xì)查閱圖紙進(jìn)行核對(duì),并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)人員研究解決。對(duì)主變進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí),要采取嚴(yán)格的安全措施,在試驗(yàn)場(chǎng)用圍欄圍好,并向外懸掛“止步、高壓危險(xiǎn)!”警示牌,做好安全防觸電工作。
6、結(jié)語(yǔ)
筆者通過(guò)對(duì)變壓器及氣體瓦斯保護(hù)的工作原理、變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作一般原因及檢查處理、220kV變電站變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作原因及處理步驟、瓦斯保護(hù)取氣注意事項(xiàng)、檢修工作注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析,提供了一種處理220kV變電站主變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作的方法。旨在與同事們進(jìn)行一下經(jīng)驗(yàn)交流,愿與同事們共商。
參考文獻(xiàn):
[1]賀家李、宋從矩,《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》(第二版)[M].北京:水利電力出版社,1985
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