500kV變壓器運(yùn)行維護(hù)與故障分析處理

劉成越 張慶洋

摘 要：在電力工程建設(shè)中，變電站的建設(shè)是最基礎(chǔ)也是最重要的環(huán)節(jié)，其中尤其以500kV變電站的建設(shè)最為廣泛和常見，是變電站中占比較高的類型，為我國電力事業(yè)的推動(dòng)與發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。500kV變電站的優(yōu)點(diǎn)是容量大、利于高壓直流電輸送，但其運(yùn)行與維護(hù)、故障維修同樣是電力領(lǐng)域非常重要的部分。本文重點(diǎn)針對(duì)500KV常見的故障及日常維護(hù)與運(yùn)行進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：500kV變壓器；運(yùn)行維護(hù)；故障；處理

一、500kV變電站主變壓器運(yùn)行保護(hù)主要內(nèi)容

變壓器是影響變電站運(yùn)行穩(wěn)定性及質(zhì)量的重要因子，因此變電站日常維護(hù)中非常的一項(xiàng)工作是對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，以維持變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。在長期的變電站運(yùn)行維護(hù)中，我國電力領(lǐng)域?qū)τ谧儔浩鞯木S護(hù)已經(jīng)形成了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，制定了較為完善的保護(hù)機(jī)制，如瓦斯保護(hù)機(jī)制、差動(dòng)保護(hù)機(jī)制、過電流保護(hù)機(jī)制、零序電流保護(hù)機(jī)制、過勵(lì)磁保護(hù)機(jī)制等。通常，對(duì)于變壓器的運(yùn)行維護(hù)的一個(gè)重要依據(jù)是變電站的功能，具體的維護(hù)會(huì)有一些差異性。在日常運(yùn)行管理中，要變電站的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，制定相應(yīng)的保護(hù)措施，保證其長期穩(wěn)定運(yùn)行。500kV變電站的日常保護(hù)要做好以下幾個(gè)方面：一是溫度監(jiān)控措施。在運(yùn)行時(shí)會(huì)伴隨著產(chǎn)生很多熱能，提升了設(shè)備的溫度，若不能控制好設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度變幅，其工作性能可能大打折扣，甚至影響到變電站的安全性能。要時(shí)刻監(jiān)測(cè)好變電站主變壓器的溫度、變壓器上層油的溫度變化、基礎(chǔ)線圈的溫差。要根據(jù)設(shè)備說明書，嚴(yán)格控制好變壓器上層油溫，避免其大于85攝氏度，一旦超過，就立刻產(chǎn)生警報(bào)。二是變壓器工作風(fēng)險(xiǎn)防范機(jī)制。變壓器故障的發(fā)生，可能會(huì)導(dǎo)致電力安全事故。要總結(jié)變壓器可能會(huì)產(chǎn)生的故障以及相應(yīng)的解決辦法，最小化可能帶來的損失，保證變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。選擇將電路快速切斷是對(duì)基礎(chǔ)變壓器最好最快的保護(hù)方式。當(dāng)出現(xiàn)超負(fù)荷的過電流時(shí)，則可以不切斷電流，但要保證及時(shí)將情況匯報(bào)給相關(guān)工作人員，做好相應(yīng)的工作準(zhǔn)備。溫度繼電器在溫度出現(xiàn)超限時(shí)作用巨大，可以完成信號(hào)輸送。三是要使變壓器在其適宜的條件下進(jìn)行工作，嚴(yán)格控制其工作功率在額定容量范圍內(nèi)。因此，要對(duì)變壓器進(jìn)行集中式調(diào)度，確保其穩(wěn)定額度，另外，要確保其運(yùn)行電壓相比于相應(yīng)分接頭的實(shí)際額定電壓數(shù)值，要小于百分之五。

二、500kV變壓器運(yùn)行中的常見故障

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

對(duì)500kV變壓器存在的中壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘異常這一故障，導(dǎo)致這種故障出現(xiàn)的原因是變壓器的液壓機(jī)構(gòu)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(jìn)而導(dǎo)致變壓器的斷路器控制線路出現(xiàn)問題。當(dāng)變壓器出現(xiàn)中壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘異常故障后，工作人員應(yīng)檢查分路上是否出現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，若線路上出現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，則表示該線路出現(xiàn)了故障，應(yīng)對(duì)該線路進(jìn)行及時(shí)處理。同時(shí)，工作人員還應(yīng)檢查變壓器液壓機(jī)構(gòu)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(hù)動(dòng)作信號(hào)，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(hù)動(dòng)作信號(hào)，或是故障出現(xiàn)在母線上，從而導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)后備保護(hù)動(dòng)作跳閘現(xiàn)象。在對(duì)變壓器進(jìn)行檢查的時(shí)候，如果母線及其分線上都未出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，則工作人員需對(duì)所有與母線建立連接的設(shè)備進(jìn)行檢查，并檢查變壓器的保護(hù)裝置，以此判斷出導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)中壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘異常的原因，進(jìn)而為維修人員制定科學(xué)、有效地解決措施予以支持。

對(duì)500kV變壓器出現(xiàn)的低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘這一故障，導(dǎo)致該故障出現(xiàn)的原因有兩個(gè)：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(diǎn)的電弧在持續(xù)升高。二是當(dāng)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(duì)接地點(diǎn)的電壓也在持續(xù)升高，導(dǎo)致電流接地系統(tǒng)發(fā)生相間短路現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘異常。當(dāng)500kV變壓器出現(xiàn)低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘異常后，工作人員應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行全面檢查，看其是否出現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。如果設(shè)備的失壓母線出現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，則表示是該設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)了問題，維修人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)解決。

三、500kV變壓器運(yùn)行維護(hù)和故障處理的策略

3.1差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘的處理方法

當(dāng)500kV變壓器出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘故障后，變壓器的壓力釋放器也會(huì)隨之出現(xiàn)冒油現(xiàn)象。在這種情況下，維修人員應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行斷電，然后對(duì)其進(jìn)行檢查，如果檢查過程中未發(fā)現(xiàn)變壓器存在異?，F(xiàn)象，但卻出現(xiàn)了瓦斯保護(hù)動(dòng)作，則表示故障的發(fā)生地是在變壓器內(nèi)部。針對(duì)這種故障，維修人員應(yīng)采用科學(xué)適宜的方法對(duì)變壓器內(nèi)部的組件設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，用以檢測(cè)出發(fā)生故障的設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行維修，據(jù)此解決變壓器出現(xiàn)的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘故障，從而確保變壓器能夠正常安全的運(yùn)行。

3.2中壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘的處理方法

當(dāng)500kV變壓器出現(xiàn)中壓保護(hù)動(dòng)作跳閘故障后，維修人員可依據(jù)變壓器出現(xiàn)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)及儀表指示等信息，對(duì)變壓器出現(xiàn)故障的范圍及造成的影響進(jìn)行判斷，并對(duì)變壓器各分路出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的情況及保護(hù)裝置進(jìn)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(yīng)將失壓母線上所有的分路斷路器進(jìn)行斷開，如果部分?jǐn)嗦菲鳑]有斷開，維修人員可通過手動(dòng)打跳或拉動(dòng)隔離開關(guān)等方式對(duì)其進(jìn)行斷開。當(dāng)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(hù)動(dòng)作信號(hào)，檢查順序是先檢查失壓母線和與之建立連接的設(shè)備，再檢查變壓器中的微機(jī)保護(hù)裝置。如果失壓母線或與之建立連接的設(shè)備出現(xiàn)控制回路斷線信號(hào)，則表示故障出現(xiàn)在失壓母線或與之建立連接的設(shè)備之上，維修人員也應(yīng)據(jù)此采用適宜的方法進(jìn)行及時(shí)處理。在檢查變壓器的微機(jī)保護(hù)裝置的時(shí)候，如果微機(jī)保護(hù)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(cuò)報(bào)告信息或保護(hù)被閉鎖信號(hào)，則微機(jī)保護(hù)裝置發(fā)生了故障，維修人員應(yīng)據(jù)此采用科學(xué)的方法進(jìn)行及時(shí)處理，以便及時(shí)解決變壓器出現(xiàn)的中壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘故障。

3.3低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘的處理方法

對(duì)于變壓器出現(xiàn)的低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘故障，在對(duì)其進(jìn)行維修的時(shí)候，維修人員可先依據(jù)變壓器出現(xiàn)的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，對(duì)變壓器出現(xiàn)故障的大概范圍進(jìn)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(duì)失壓母線及其連接設(shè)備進(jìn)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(duì)變壓器的低壓側(cè)斷路器進(jìn)行閉合，檢查母線及其連接設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行，據(jù)此對(duì)導(dǎo)致低壓后備保護(hù)動(dòng)作跳閘故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行判斷，進(jìn)而為解決該故障予以支持。

四、結(jié)語

500kV變電站的生產(chǎn)運(yùn)維單位要做好對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從實(shí)際情況出發(fā)，開展技術(shù)創(chuàng)新，形成完善的、科學(xué)的、合理的、有效的運(yùn)行和維護(hù)機(jī)制，依據(jù)科學(xué)理論，形成專業(yè)團(tuán)隊(duì)研究所有故障的產(chǎn)生原因、形成機(jī)理，并預(yù)先制定好相應(yīng)的完善的防范、解決方案，保證好變電站的運(yùn)行安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

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