500kV變壓器運行維護與故障分析處理

周福建+劉延超

摘 要：針對500 kV變壓器運行和維護工作的開展，該文對500 kV變壓器的差動保護進行了簡要分析，并闡述了500 kV變壓器運行過程中較常發(fā)生的故障，最后探討了500 kV變壓器的運行維護和故障處理策略，以期為500 kV變壓器的故障排除和日常維護工作的開展提供了參考。

關鍵詞：500 kV變壓器 運行維護 故障 處理

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0054-02

電力系統(tǒng)是滿足人們在日常生活工作中對電力資源需求的重要基礎，該系統(tǒng)若發(fā)生故障，則會對電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性造成影響。從影響范圍上來看，電力系統(tǒng)發(fā)生故障主要包括兩種：一種是電力系統(tǒng)故障，這種故障的發(fā)生會對整個電力系統(tǒng)的正常運行造成影響，導致出現(xiàn)斷電現(xiàn)象；另一種是電氣設備出現(xiàn)故障，這種故障屬于電力系統(tǒng)的局部事故，影響范圍比較小，但如果該故障無法得到及時解決，則影響范圍也會不斷擴大，造成的影響也會越來越嚴重。500 kV變壓器作為電力系統(tǒng)的重要構成設備，其在運行過程中出現(xiàn)故障，會對整個電力系統(tǒng)的正常、安全運行造成影響，因此，應當采用科學、適宜的方法及時予以解決，以便保障電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

1 500 kV變壓器差動保護簡析

在500 kV變壓器運行過程中，差動保護擔負著保障變壓器內部正常運行的職責，也是防止變壓器內部出現(xiàn)故障的主保護系統(tǒng)。從保護范圍上來看，500 kV變壓器的差動保護主要是為6.3 MVA及以上工作變壓器與并列運行變壓器、10 MVA及以上備用變壓器與單獨運行變壓器、2 MVA及以上用電流速斷保護靈敏度不達標的變壓器等電力系統(tǒng)變壓器提供安全保護。在實際應用過程中，對上述變壓器的使用，應設置相應的縱聯(lián)差動保護裝置，避免變壓器出現(xiàn)故障，進而為電力系統(tǒng)的正常、安全運行提供了保障。從功能上來看，500 kV變壓器差動保護主要被用于保護變壓器的內部構件，能夠降低變壓器內部出現(xiàn)故障的幾率。然而，500 kV變壓器差動保護也有一定的缺陷，即差動保護的靈敏性比氣體繼電器保護的靈敏性低，但與氣體繼電器保護相比，差動保護為變壓器提供的保護更加全面，不僅能夠解決保護范圍內變壓器出現(xiàn)的故障，也能夠用以排除不在保護范圍內的變壓器所出現(xiàn)的外部故障，對保護變壓器外部故障死區(qū)的消除，可對電流回路接線和相鄰電流接線進行結合，以使兩者的接線范圍能夠重疊，進而更好地保護電力系統(tǒng)變壓器。

2 500 kV變壓器運行中的常見故障

在500 kV變壓器運行過程中，差動保護動作跳閘異常、中壓后備保護動作跳閘異常、低壓后備保護動作跳閘異常等是較常遇到的故障，也是影響500 kV變壓器正常、安全運行的重要因素。對于500 kV變壓器存在的差動保護動作跳閘異常這一故障，當故障發(fā)生后，變壓器會出現(xiàn)不工作現(xiàn)象，同時，變壓器的壓力釋放器也會出現(xiàn)冒油現(xiàn)象。

對500 kV變壓器存在的中壓后備保護動作跳閘異常這一故障，導致這種故障出現(xiàn)的原因是變壓器的液壓機構在持續(xù)工作的過程中，壓力值變低，致使其出現(xiàn)失壓現(xiàn)象，進而導致變壓器的斷路器控制線路出現(xiàn)問題。當變壓器出現(xiàn)中壓后備保護動作跳閘異常故障后，工作人員應檢查分路上是否出現(xiàn)了保護動作信號，若線路上出現(xiàn)了保護動作信號，則表示該線路出現(xiàn)了故障，應對該線路進行及時處理。同時，工作人員還應檢查變壓器液壓機構的失壓母線，觀察失壓母線的所有分路上是否出現(xiàn)了保護動作信號，若沒有出現(xiàn)，則表示分線上已經(jīng)發(fā)生故障，但沒有出現(xiàn)保護動作信號，或是故障出現(xiàn)在母線上，從而導致變壓器出現(xiàn)后備保護動作跳閘現(xiàn)象。在對變壓器進行檢查的時候，如果母線及其分線上都未出現(xiàn)保護動作信號，則工作人員需對所有與母線建立連接的設備進行檢查，并檢查變壓器的保護裝置，以此判斷出導致變壓器出現(xiàn)中壓后備保護動作跳閘異常的原因，進而為維修人員制定科學、有效地解決措施予以支持。

對500 kV變壓器出現(xiàn)的低壓后備保護動作跳閘這一故障，導致該故障出現(xiàn)的原因有兩個：一是在變壓器電流接地系統(tǒng)出現(xiàn)故障前，該系統(tǒng)已存在單相接地故障，因此是出現(xiàn)故障的接地點的電弧在持續(xù)升高。二是當電流接地系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地故障后，沒有出現(xiàn)故障的相對接地點的電壓也在持續(xù)升高，導致電流接地系統(tǒng)發(fā)生相間短路現(xiàn)象，進而導致變壓器出現(xiàn)低壓后備保護動作跳閘異常。當500 kV變壓器出現(xiàn)低壓后備保護動作跳閘異常后，工作人員應對變壓器進行全面檢查，看其是否出現(xiàn)了保護動作信號。如果設備的失壓母線出現(xiàn)了保護動作信號，則表示是該設備的運行出現(xiàn)了問題，維修人員應對其進行及時解決。

3 500 kV變壓器運行維護和故障處理的策略

在500 kV變壓器運行過程中，上述故障的發(fā)生會對變壓器運行的安全性和穩(wěn)定性造成影響，進而影響到電力系統(tǒng)的正常運行?；诖?，電力維修人員應針對不同的變壓器故障，采用相應的措施予以及時解決，以便為電力系統(tǒng)的安全運行提供了保障，進而滿足人們對電力資源的需求。

3.1 差動保護動作跳閘的處理方法

當500 kV變壓器出現(xiàn)差動保護動作跳閘故障后，變壓器的壓力釋放器也會隨之出現(xiàn)冒油現(xiàn)象。在這種情況下，維修人員應對變壓器進行斷電，然后對其進行檢查，如果檢查過程中未發(fā)現(xiàn)變壓器存在異常現(xiàn)象，但卻出現(xiàn)了瓦斯保護動作，則表示故障的發(fā)生地是在變壓器內部。針對這種故障，維修人員應采用科學適宜的方法對變壓器內部的元件設備進行檢測，用以檢測出發(fā)生故障的設備，并對其進行維修，據(jù)此解決變壓器出現(xiàn)的差動保護動作跳閘故障，從而確保變壓器能夠正常安全的運行。

3.2 中壓后備保護動作跳閘的處理方法

當500 kV變壓器出現(xiàn)中壓保護動作跳閘故障后，維修人員可依據(jù)變壓器出現(xiàn)的保護動作信號及儀表指示等信息，對變壓器出現(xiàn)故障的范圍及造成的影響進行判斷，并對變壓器各分路出現(xiàn)保護動作信號的情況及保護裝置進行檢查，據(jù)此判斷變壓器出現(xiàn)故障的具體位置。在檢查前，維修人員應將失壓母線上所有的分路斷路器進行斷開，如果部分斷路器沒有斷開，維修人員可通過手動打跳或拉動隔離開關等方式對其進行斷開。當失壓母線上的所有分路斷路器都斷開后，維修人員可檢查分路上是否出現(xiàn)了保護動作信號，檢查順序是先檢查失壓母線和與之建立連接的設備，再檢查變壓器中的微機保護裝置。如果失壓母線或與之建立連接的設備出現(xiàn)控制回路斷線信號，則表示故障出現(xiàn)在失壓母線或與之建立連接的設備之上，維修人員也應據(jù)此采用適宜的方法進行及時處理。在檢查變壓器的微機保護裝置的時候，如果微機保護裝置的液晶顯示器出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象，并且出現(xiàn)了自檢出錯報告信息或保護被閉鎖信號，則微機保護裝置發(fā)生了故障，維修人員應據(jù)此采用科學的方法進行及時處理，以便及時解決變壓器出現(xiàn)的中壓后備保護動作跳閘故障。

3.3 低壓后備保護動作跳閘的處理方法

對于變壓器出現(xiàn)的低壓后備保護動作跳閘故障，在對其進行維修的時候，維修人員可先依據(jù)變壓器出現(xiàn)的保護動作信號，對變壓器出現(xiàn)故障的大概范圍進行判斷。然后，維修人員可通過斷開失壓母線上的所有分路斷路器，對失壓母線及其連接設備進行檢查，并據(jù)此檢查失壓母線和分路斷路器是否存在問題。最后可對變壓器的低壓側斷路器進行閉合，檢查母線及其連接設備是否能夠正常運行，據(jù)此對導致低壓后備保護動作跳閘故障出現(xiàn)的原因進行判斷，進而為解決該故障予以支持。

4 結語

綜上所述，500 kV變壓器一般被用于超高壓變電站，該變壓器在運行過程中若出現(xiàn)故障，會對超高壓變電站的正常運行造成影響?；诖?，在500 kV變壓器使用過程中，對于其出現(xiàn)的各類型的故障，維修人員應采用科學、適宜的方法予以解決，以便保障500 kV變壓器運行的安全性和穩(wěn)定性，進而為超高壓變電站的正常、安全運行提供保障。

參考文獻

[1] 智愛忠.芻議500kV變壓器運行維護與常見故障分析[J].中國新技術新產(chǎn)品，2015（23）：51.