一起冷卻器全停造成220kV主變跳閘事件分析

摘 要：電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行與否，直接影響著居民生活、工業(yè)生產(chǎn)用電等一系列行為。本文主要對(duì)一起由冷卻器全停造成變壓器跳閘的事件進(jìn)行分析，以期對(duì)同行業(yè)人員起到警示及教育作用。

關(guān)鍵詞：冷卻器；變壓器；跳閘；事件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.171

1 事件經(jīng)過(guò)

XX年XX月XX日，220kV#2主變冷卻器全停。冷卻器全停60分鐘后，220kV#2主變非電量保護(hù)動(dòng)作，220kV#2主變202、102、302斷路器跳閘。

2 事件經(jīng)過(guò)分析

2.1 220kV#2主變保護(hù)動(dòng)作情況

220kV#2主變?yōu)閺?qiáng)迫油循環(huán)主變，冷卻器全停經(jīng)延時(shí)跳主變?nèi)齻?cè)斷路器，邏輯如下圖：

圖1中非電量1為冷卻器全停開入量，非電量2為主變油溫75℃接點(diǎn)，T1為60分鐘，T2為20分鐘，即當(dāng)冷卻器全停時(shí)，如果主變油溫不超過(guò)75℃，則延時(shí)T1（60分鐘）跳閘，如果主變油溫超過(guò)75℃時(shí)則延時(shí)T2（20分鐘）跳閘。

220kV#2主變風(fēng)冷系統(tǒng)冷卻器全停跳閘由風(fēng)冷控制箱內(nèi)PLC提供風(fēng)冷全停信號(hào)給220kV#2主變非電量保護(hù)裝置，非電量保護(hù)裝置經(jīng)延時(shí)及溫度判斷后跳閘。220kV#2主變非電量保護(hù)裝置20時(shí)53分12秒收到冷卻器全停開入信號(hào)，主變油溫44.7℃（不超過(guò)75℃），冷卻器全停延時(shí)60分鐘跳閘。220kV#2主變電氣量保護(hù)未動(dòng)作，無(wú)其余非電量保護(hù)信號(hào)。

2.2 220kV#2主變風(fēng)冷控制系統(tǒng)動(dòng)作行為分析

（1）冷卻器全停動(dòng)作分析。220kV#2主變?yōu)閺?qiáng)迫油循環(huán)變壓器，風(fēng)冷控制系統(tǒng)在進(jìn)行冷卻器模式自動(dòng)輪換，自動(dòng)切換兩路交流進(jìn)線，自動(dòng)切換后相繼出現(xiàn)#1、#4、#2熱繼動(dòng)作、油流故障告警， #1、#4、#2組冷卻器停止工作。

冷卻器模式自動(dòng)輪換前，#1、#2、#3、#4、#5冷卻器分別工作于“工作”、“備用”、“輔助”、“工作”、“輔助”模式， #1、#4、#2冷卻器相繼停止工作，“輔助”冷卻器達(dá)不到啟動(dòng)條件（溫度超過(guò)55℃或主變過(guò)負(fù)荷），所有冷卻器停止運(yùn)行，PLC控制器發(fā)冷卻器全停故障信號(hào)，同時(shí)開出接點(diǎn)至220kV#2主變非電量保護(hù)裝置。

（2）熱偶繼電器動(dòng)作分析。交流自動(dòng)輪換后分段刀閘（DZ）A相觸頭接觸不良，經(jīng)刀閘后的電壓降低為35V，使#1冷卻器風(fēng)扇電機(jī)缺相引發(fā)熱偶繼電器動(dòng)作，#1冷卻器停止工作并發(fā)出“冷卻器故障”、“#1熱繼動(dòng)作”信號(hào)，PLC啟動(dòng)備用冷卻器（#2冷卻器），此時(shí)#4冷卻器、#2冷卻器仍然處于正常運(yùn)行狀態(tài)，但PLC僅依據(jù)#1冷卻器故障，在未判斷其它冷卻器狀態(tài)的情況下，將供電電源重新切回至Ⅰ路電源（廠家說(shuō)明書及設(shè)計(jì)圖中均未說(shuō)明此邏輯，調(diào)試及驗(yàn)收過(guò)程中無(wú)法發(fā)現(xiàn)此邏輯）， 同理經(jīng)分段刀閘后A相電壓降低為35V，使#2、#4冷卻器風(fēng)扇電機(jī)缺相引發(fā)熱偶繼電器動(dòng)作，導(dǎo)致正常運(yùn)行的#2、#4冷卻器停止工作，至此#1、#2、#4共計(jì)三組工作及備用模式的冷卻器停止工作，輔助模式的#3、#5冷卻器不滿足啟動(dòng)條件，造成冷卻器全停。如在#1冷卻器熱繼動(dòng)作后不切回至Ⅰ路電源供電，繼續(xù)由Ⅱ路電源供電，就可保證#2、#4冷卻器正常運(yùn)行，從而防止發(fā)生冷卻器全停，由此判定PLC自身邏輯存在缺陷。

（3）冷卻器電源分段刀閘情況分析。220kV#2主變風(fēng)冷控制箱大修調(diào)試過(guò)程中分段刀閘（DZ）在合位，電源切換及風(fēng)機(jī)啟停等各項(xiàng)試驗(yàn)正確。故障前風(fēng)冷控制系統(tǒng)由Ⅰ路交流進(jìn)線供電，Ⅰ路交流電源經(jīng)1C接觸器后供#1冷卻器運(yùn)行，同時(shí)經(jīng)分段刀閘DZ供#4冷卻器運(yùn)行，風(fēng)冷控制系統(tǒng)進(jìn)行冷卻器模式自動(dòng)輪換前，#1、#4冷卻器正常運(yùn)行，未發(fā)異常信號(hào)，由此判斷冷卻器模式自動(dòng)輪換前分段刀閘未出現(xiàn)接觸不良。

220kV#2主變跳閘后現(xiàn)場(chǎng)檢查風(fēng)冷控制系統(tǒng)Ⅰ路交流進(jìn)線工作（接觸器1C吸合），Ⅱ路交流進(jìn)線備用（接觸器2C未吸合），檢查交流電源時(shí)發(fā)現(xiàn)分段刀閘兩側(cè)電壓不一致，左，檢查分段刀閘A相接觸不良。

因分段刀閘（DZ）A相靜觸頭底部夾緊力過(guò)大，在合上刀閘時(shí)A相刀閘動(dòng)觸頭插入深度不夠，動(dòng)、靜觸頭未能完全接觸，導(dǎo)致運(yùn)行過(guò)程中因靜觸頭底部夾緊力過(guò)大，一直對(duì)A相動(dòng)觸頭施加一個(gè)等效向外的推力，如圖2-1中紅色箭頭所示，B、C相刀閘位置靜觸頭受力如圖2-2所示。

3 事件原因

3.1 直接原因

220kV#2主變（強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器）冷卻器電源切換過(guò)程中，因風(fēng)冷控制箱電源分段刀閘A相接觸不良，冷卻器電源缺相，熱偶繼電器動(dòng)作，導(dǎo)致主變冷卻器全停，主變冷卻器全停保護(hù)延時(shí)60分鐘后出口跳閘。

3.2 間接原因

風(fēng)冷控制系統(tǒng)PLC程序邏輯存在缺陷，PLC將Ⅰ路電源供電切換至Ⅱ路電源供電后，PLC僅監(jiān)測(cè)到有一組冷卻器故障，不判斷其它處于工作狀態(tài)的冷卻器是否故障，就直接將供電電源重新切回至Ⅰ路電源，造成所有工作中（含備用）的冷卻器先后缺相、熱偶繼電器動(dòng)作，最終導(dǎo)致冷卻器全停。

4 事件防范和整改措施建議

（1）對(duì)上述變電站主變風(fēng)冷控制系統(tǒng)交流電源分段刀閘開展專項(xiàng)檢查，并在日常巡視中增加分段刀閘電壓測(cè)量。（2）全面清查強(qiáng)油循環(huán)變壓器風(fēng)冷控制系統(tǒng)PLC控制邏輯，組織廠家優(yōu)化PLC控制邏輯。（3）編制培訓(xùn)計(jì)劃，對(duì)調(diào)控專業(yè)、變電運(yùn)行專業(yè)相關(guān)規(guī)章制度、設(shè)備原理、二次回路情況開展系統(tǒng)培訓(xùn)和實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，定期進(jìn)行考試、抽問(wèn)，確保運(yùn)行人員掌握冷卻器全停處理相關(guān)技能。

作者簡(jiǎn)介：段燕茹（1984-），女，云南臨滄人，本科，工程師，從事電網(wǎng)調(diào)度工作。