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《电工技术》期刊精选——220KV主变压器瓦斯保护误动作分析与处理

 geros 2016-10-26

220KV主变压器瓦斯保护误动作分析与处理
    李霖
    (重庆市电力公司綦南供电局,重庆綦江401420)

    【摘要】根据变压器气体继电器动作原理,结合自己在实际工作中遇到的两起瓦斯保护在非变压器故障情况下误动的事故案例分析,整理出导致保护误动的绝缘老化、气密性退化、安装工艺疏忽和工作环境保护不周等事故隐患的关键点,并进一步提出了防止变压器瓦斯保护误动作的措施。

    关键词 油浸式电力变压器 瓦斯保护 反事故措施

    O 引言

    瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体,其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态的气体继电器(又称瓦斯继电器)来保护变压器内部故障的。瓦斯保护在某些情况下也会发生误动作,给运行工作带来安全隐患。本文以两起曾今发生的瓦斯保护在运行中误动作的案例分析,提出防止瓦斯保护误动作的防范措施。

    1 气体继电器的构成和动作原理

    气体继电器是一种反应故障时的气体数量和油流速度的继电器,安装在油箱与油枕之间连接的中部。为了使油箱内的气体能顺利通过气体继电器而流向油枕,在安装变压器时,要求其顶盖与水平面间有1%-1.5%的坡度,使安装继电器的连接管有2%-4%的坡度,均朝油枕的方向向上倾斜,气体继电器的安装示意图如图1所示。

    本文以复合式气体继电器为例,简要说明气体继电器的动作原理。复合式气体继电器的结构,如图2所示。
    图1瓦斯继电器的安装示图
    1-瓦斯继电器;2-油枕

    图2复合式瓦斯继电器的结构图
    1-下开口杯;2-上开口杯;3-干簧接点;4-平衡锤;5-放气门;
    6-探针;7-支架;8-挡板;9-进油挡板;10-永久磁铁

    1.1正常运行时,上、下开口杯(2、1)都浸在油内。由于开口杯及附件在油内的重力所产生的力矩比平衡锤4产生的力矩小,因此开口杯处于翘起的位置,与开口杯固定在一起的磁铁10也翘起,处于干簧接点3的上方,干簧节点断开,挡板处于垂直位置。

    1.2当油箱内发生轻微故障时,油面下降,开口杯露出油面,有开口杯及附件在空气中的重力加上杯内油的重量所产生的力矩,大于平衡锤所产生的力矩,因此开口杯沿顺时针方向转动,并带动永久磁铁10下降至上干簧接点附近,使其磁化而接通,发出轻瓦斯信号。

    1.3当严重漏油而使油面极度降低时,上开口杯先下降,接通上干簧接点,发出信号。当油面继续下降时,与上开口杯的动作原理相同,也可使下开口杯下降,使下干簧接点闭合,动作于断路器跳闸。

    2 l瓦斯保护误动作现象及检查

    2.1误动事故一

    2006年6月13日某220KV变电站运行中的#2主变的有载调压重瓦斯保护动作,出口跳闸。经当值的值班人员对有载调压气体继电器进行取气检查,发现气体继电器内并无气体。油务人员对该变压器取油样进行色谱分析,完全正常。随后继保人员对瓦斯保护的二次保护回路进行检查,发现瓦斯保护有跳闸脉冲不能恢复,怀疑二次击穿。发现在接入气体继电器电缆转接盒处灰尘较厚,比较潮湿,摇测绝缘为0,最终判定此次事故是由于该气体继电器的电缆转接盒处由于绝缘击穿将瓦斯保护的跳闸回路接通引起瓦斯保护出口跳闸。

    1.2误动事故二

    2008年5月14日某220KV变电站运行中的#2主变本体轻瓦斯保护频繁动作,经油务人员对该变压器取油样、气样进行色谱分析,发现该气体继电器内的气体是空气。从而判定不是由于变压器的内部故障引起的。气体释放后每隔一两天又会发生一次,每次的现象均相同(该变压器冷却方式是采用强迫油循环的的冷却方式)。经运行人员和相关技术人员到现场进行检查,发现在3号和4号潜油泵处有漏点存在,事后将两台潜油泵密封圈进行了更换,使故障得以消除。

    3 事故原因分析及对策

    3.1事故原因分析

    3.1.1误动事故一中,瓦斯保护二次电缆绝缘击穿使瓦斯保护跳闸回路被接通是造成瓦斯保护误动作的直接原因。从事故中可以看出,变电站的设备模拟业主制度的执行有待加强,特别是加强对设备隐蔽部位和特殊部位二次设备的运行维护。二次电缆应定期进行绝缘检查,及时发现安全隐患。另外,该台变压器在安装过程中,因为电缆长度不够,在气体继电器引入电缆处设有一个转接盒,把两根电缆连在一起凑合用,留下一个安全隐患。

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