變壓器油溫保護(hù)誤動(dòng)原因分析及對(duì)策

林永勝

（臺(tái)州電業(yè)局， 浙江 臨海 317000）

變壓器油溫保護(hù)誤動(dòng)原因分析及對(duì)策

林永勝

（臺(tái)州電業(yè)局， 浙江 臨海 317000）

通過一起主變壓器油溫保護(hù)誤動(dòng)事故的分析， 發(fā)現(xiàn) BWY-804L6F17 型溫度計(jì)設(shè)計(jì)不合理形成積水區(qū)以及油溫保護(hù)回路不合理等問題。提出了溫度計(jì)防進(jìn)水措施，并完善了跳閘保護(hù)回路，保證即使出現(xiàn)單個(gè)溫度計(jì)接點(diǎn)進(jìn)水受潮情況時(shí)油溫保護(hù)也不會(huì)誤動(dòng)。

變壓器；油溫保護(hù)；溫度計(jì)；分析

目前，變電站中運(yùn)行的油浸式變壓器幾乎全部采用 A 級(jí)絕緣材料，其耐熱溫度為 105℃，設(shè)計(jì)允許溫度為 98℃。 因此， 大中型變壓器都裝有油面或繞組溫度計(jì)監(jiān)視變壓器運(yùn)行溫度。為防止變壓器因負(fù)荷突然增大而損壞，根據(jù)浙江省電力公司 《變壓器 （包括電抗器）非電量保護(hù)管理規(guī)定》， 采用兩側(cè)不同溫度計(jì)的 105℃動(dòng)作接點(diǎn)串聯(lián)用于跳閘，該設(shè)計(jì)方案較好地解決了溫度計(jì)本身不準(zhǔn)及動(dòng)作接點(diǎn)損壞而引起的誤動(dòng)，但卻不能解決回路故障引起的誤動(dòng)。本文將通過一起實(shí)際事故案例進(jìn)行分析說明。

1 故障概況

某日， 大雨天氣， 12 時(shí) 04 分， 某 110 kV 變電所直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地。 12 時(shí) 06 分， 1 號(hào)主變油溫保護(hù)動(dòng)作，主變兩側(cè)開關(guān)跳閘。經(jīng)運(yùn)行人員檢查， 1 號(hào)主變 C 相側(cè)油面溫度計(jì) （BWY-804L6F17 型溫度計(jì)）顯示油溫為 32℃， A 相側(cè)油面溫度計(jì)顯示油溫為 29℃， 并未達(dá)到油溫保護(hù)規(guī)定動(dòng)作值，初步判斷為1號(hào)主變油溫保護(hù)誤動(dòng)，將油溫保護(hù)退出后恢復(fù)送電。

2 原因分析

壓力式溫度計(jì)根據(jù)封閉系統(tǒng)內(nèi)部工作介質(zhì)體積或壓力隨溫度變化的原理實(shí)現(xiàn)溫度測量。溫度計(jì)封閉系統(tǒng)由溫包、毛細(xì)管和彈性元件組成，溫包內(nèi)填充工作介質(zhì)。測量溫度時(shí)，將溫包插入被測介質(zhì)（變壓器油）中， 受介質(zhì)溫度影響， 溫包內(nèi)部工作介質(zhì)的體積或壓力發(fā)生變化，經(jīng)毛細(xì)管將此變化傳遞給彈性元件，彈性元件變形，自由端產(chǎn)生位移，借助于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一方面帶動(dòng)指針在刻度盤上指示出溫度數(shù)值，另一方面帶動(dòng)微動(dòng)開關(guān)在設(shè)定的溫度值動(dòng)作。

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，1號(hào)主變油溫保護(hù)出口壓板有直流電壓 115 V， 直流系統(tǒng)正、 負(fù)極均已接地；主變C相側(cè)油面溫度計(jì)面板內(nèi)有少量積水，擰開底部的控制線接頭，發(fā)現(xiàn)里面有大量積水。對(duì)該溫度計(jì)進(jìn)水原因進(jìn)行分析， 由于 BWY-804L6F17型溫度計(jì)面板上的不銹鋼外殼未進(jìn)行倒角處理（如圖1 所示）， 外殼與玻璃面之間容易積水。 在玻璃面密封圈沒有壓緊或破損，或者橡膠密封件老化等情況下，積水將順著密封破損處流到溫度計(jì)內(nèi)部，造成直流系統(tǒng)接地。因此，油溫保護(hù)誤動(dòng)的直接原因是油面溫度計(jì)設(shè)計(jì)不合理，存在積水區(qū)，運(yùn)行中雨水進(jìn)入溫度計(jì)內(nèi)部，造成最底部的控制線接口處直流負(fù)端接地，直流電源通過正、 負(fù)接地點(diǎn)跨過兩副溫度接點(diǎn) （如圖2 所示），使出口繼電器帶電，保護(hù)出口跳閘。

圖1 BWY-804L6F17 型溫度計(jì)蓋板示意圖

圖2故障發(fā)生時(shí)的回路示意圖

3 處理對(duì)策

從溫度計(jì)進(jìn)水原因分析可知，要避免類似油溫保護(hù)誤動(dòng)事故，一方面要防止溫度計(jì)進(jìn)水，另一方面要考慮即使溫度計(jì)內(nèi)部元件進(jìn)水受潮，油溫保護(hù)也不會(huì)誤動(dòng)的對(duì)策，真正起到防止油溫保護(hù)誤動(dòng)的作用。

3.1 溫度計(jì)防進(jìn)水措施

（1）將現(xiàn)有 BWY-804L6F17 型溫度計(jì)面板更換成在積水區(qū)設(shè)置倒角的面板，改進(jìn)內(nèi)部橡膠墊的密封性能， 新型面板的 BWY-804L6F16B 型溫度計(jì)示意圖見圖3。

圖3 BWY-804L6F16B 型溫度計(jì)蓋板示意圖

（2）在溫度計(jì)上加裝自行設(shè)計(jì)的防雨帽。目前變壓器上常用的溫度計(jì)有圓形、方形2種，因此分別設(shè)計(jì)了用于這 2種溫度計(jì)的專用防雨帽 （見圖4）， 外罩用 1mm 厚不銹鋼板制成， 觀察窗使用7mm厚玻璃，便于運(yùn)行人員觀察溫度計(jì)油溫顯示，不影響運(yùn)行人員的日常巡視工作。防雨帽形似一個(gè)沒底的箱子， 背部有 6個(gè)直徑 6mm 的安裝圓孔，安裝時(shí)只要將防雨帽從溫度計(jì)頂部套入，通過背部的圓孔固定在變壓器上即可。底部有比溫度計(jì)底部長 10 cm 的裙邊， 當(dāng)遇強(qiáng)風(fēng)雨時(shí)，能較好地保護(hù)溫度計(jì)及底部控制接頭。

3.2 防保護(hù)誤動(dòng)措施

圖4 專用防雨帽

（1）要求溫度計(jì)制造廠將裝在最底部的控制接頭移至溫度計(jì)中下部，并在底部加裝防凝露排水孔， 防止溫度計(jì)內(nèi)部積水。 或直接采用 10～20m的優(yōu)質(zhì)長電纜引出，連到變壓器端子箱上，取消中間接頭，減少進(jìn)水點(diǎn)。

（2）在油溫接點(diǎn)和出口繼電器之間串接一副主變過負(fù)荷常開接點(diǎn)（如圖2 中的 LJ）， 動(dòng)作電流整定在 1～1.05 倍額定電流。 當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí)，油溫保護(hù)就不會(huì)誤動(dòng)，且過負(fù)荷繼電器安裝在室內(nèi)，絕緣不容易損壞，可大大提高油溫保護(hù)的動(dòng)作可靠性。但這樣的設(shè)計(jì)缺乏溫度計(jì)油溫接點(diǎn)損壞的告警信號(hào)，同時(shí)也容易造成油溫保護(hù)拒動(dòng)。因此，有必要設(shè)計(jì)更完善的油溫保護(hù)，可在保護(hù)屏上加裝 2 個(gè)中間繼電器， 將 2 個(gè)（兩側(cè)）不同溫度計(jì)的 105℃動(dòng)作常開接點(diǎn) WJ1、 WJ2 分別串入中間繼電器 ZJ1、 ZJ2（見圖5）， 其工作原理為：

圖5 跳閘原理圖

正常運(yùn)行時(shí)，變壓器油溫低，油溫接點(diǎn)WJ1、 WJ2 斷開， 中間繼電器 ZJ1、 ZJ2 失壓。 此時(shí)，啟動(dòng)跳閘及異常告警回路均斷開。

變壓器異常運(yùn)行油溫達(dá)到 105℃時(shí)， 油溫接點(diǎn) WJ1、 WJ2 閉合， 中間繼電器 ZJ1、 ZJ2 動(dòng)作，啟動(dòng)跳閘回路接通，保護(hù)出口實(shí)現(xiàn)正確跳閘。而異常告警回路斷開，無信號(hào)。

當(dāng)其中一個(gè)溫度計(jì)油溫接點(diǎn)損壞導(dǎo)通或出現(xiàn)上述油溫接點(diǎn)兩側(cè)發(fā)生直流接地時(shí)，中間繼電器ZJ1 或 ZJ2 動(dòng)作。 此時(shí)， 啟動(dòng)跳閘回路斷開， 異常告警回路接通，發(fā)出油溫保護(hù)二次回路異常信號(hào)，及時(shí)提醒工作人員檢查處理，進(jìn)一步提高運(yùn)行可靠性。

4 結(jié)語

變壓器油溫保護(hù)能防止因變壓器絕緣異常老化及負(fù)荷突然增大損壞變壓器，但由于運(yùn)行環(huán)境惡劣以及溫度計(jì)設(shè)計(jì)制造缺陷等原因，油溫保護(hù)誤動(dòng)時(shí)有發(fā)生，必須對(duì)其進(jìn)行改造。通過采取上述對(duì)油溫保護(hù)加裝防雨帽及保護(hù)回路改造等措施后，經(jīng)受了長時(shí)間運(yùn)行及臺(tái)風(fēng)等惡劣氣候的檢驗(yàn)，無一臺(tái)主變因溫度計(jì)進(jìn)水造成油溫保護(hù)誤動(dòng)。實(shí)踐證明，上述措施有效提高了主變保護(hù)可靠性，降低了主變保護(hù)的誤動(dòng)率，具有明顯的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

（本文編輯：龔 皓）

Analysis and Countermeasures of a Transformer Oil Tem perature Protection M alfunction

LIN Yong-sheng
（Taizhou Power Bureau， Linhai Zhejiang 317000， China）

By analyzing the accident of a transformer oil temperaturemalfunction,some unreasonable design problems existed in the BWY-804L6F17 type thermometer and the oil temperature circuit which caused the accumulation of water were found.In this paper,an anti-watermeasure for the thermometer are proposed to improve the protection trip circuit.The countermeasures ensured the oil temperature protection not to bemalfunction even if a single-contact of thermometer was affected with water or damp.

transformer； oil temperature protection； thermometer； analysis

TM403.5

：B

：1007-1881（2010）04-0020-03

2009-12-07

林永勝 （1973-）， 男， 浙江青田人， 從事變電檢修和安全監(jiān)督管理工作。