一起變壓器突發(fā)壓力繼電器動(dòng)作跳機(jī)的分析

陳光偉，王旭輝2，何 剛

(1.貴州省習(xí)水鼎泰能源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，習(xí)水 564611；2.重慶合川發(fā)電有限責(zé)任公司，重慶 401520)

0 引 言

突發(fā)壓力繼電器是變壓器、電抗器等設(shè)備的保護(hù)裝置，接線盒在雨雪天氣的影響下易受潮或進(jìn)水從而造成絕緣過(guò)低進(jìn)而引起短路，保護(hù)誤動(dòng)作。因此，接線盒均配備防雨帽[1]。通常突發(fā)壓力繼電器接線盒安裝于變壓器外殼邊上，其防雨措施必須做到密封嚴(yán)密，以確保不進(jìn)水造成誤報(bào)警或者直流接地、各引接線無(wú)損傷、信號(hào)一一對(duì)應(yīng)、線間及對(duì)地絕緣值大于1 MΩ[2]。

變壓器輔助設(shè)備因密封不良，進(jìn)水受潮，絕緣降低造成短路，保護(hù)動(dòng)作，引發(fā)變壓器跳閘的案例頗多[3-6]。文中闡述了某發(fā)電廠#4高廠變突發(fā)壓力繼電器動(dòng)作引發(fā)機(jī)組故障停機(jī)的原因，采取了整改措施，針對(duì)此次事件在集團(tuán)公司所屬各發(fā)電企業(yè)展開(kāi)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和隱患排查，避免同類事故再次發(fā)生。

1 設(shè)備概述

2 事故經(jīng)過(guò)

2019年11月22日14時(shí)08分，#4機(jī)組負(fù)荷400 MW，AGC投入，A、B、D、F制粉系統(tǒng)運(yùn)行，主汽壓力20 MPa,主汽溫度591 ℃，再熱器壓力2.8 MPa，再熱汽溫590 ℃，真空-93.2 kPa，爐膛負(fù)壓-80.5 Pa，總煤量158 t/h，給水流量1 047 t/h，總風(fēng)量1 400 kNm3/h，#3、#4、#5漿液循環(huán)泵運(yùn)行,#4高廠變帶廠用電，各6 kV及400 V母線均為正常運(yùn)行方式，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。14時(shí)08分07秒，#4發(fā)變組保護(hù)C柜高廠變突發(fā)壓力保護(hù)動(dòng)作，發(fā)電機(jī)故障跳閘，汽機(jī)跳閘，鍋爐MFT保護(hù)動(dòng)作。

3 原因分析

3.1 檢查過(guò)程

事發(fā)后檢查發(fā)變組故障錄波裝置，故障時(shí)錄波文件為：“高廠變壓力突發(fā)動(dòng)作”，發(fā)電機(jī)電流、電壓以及高廠變電流、電壓正常，無(wú)電氣故障分量。DCS事件記錄首出為“發(fā)電機(jī)非電量保護(hù)動(dòng)作跳閘”，發(fā)變組A、B保護(hù)柜無(wú)保護(hù)動(dòng)作記錄，C保護(hù)柜保護(hù)動(dòng)作記錄為“高廠變突發(fā)壓力”，且保護(hù)信號(hào)一直觸發(fā)，不能復(fù)歸，通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)確有信號(hào)發(fā)出，高廠變突發(fā)壓力跳閘壓板在投入狀態(tài)。隨后檢查高廠變突發(fā)壓力繼電器接點(diǎn)一直處于動(dòng)作狀態(tài)，打開(kāi)繼電器接線盒檢查未見(jiàn)異常，如圖1所示，用萬(wàn)用表測(cè)試?yán)^電器接點(diǎn)電阻為0.005 MΩ，用絕緣電阻表測(cè)試為0 MΩ，不滿足參考文獻(xiàn)2中所述絕緣要求，接點(diǎn)處于導(dǎo)通狀態(tài)。對(duì)高廠變本體進(jìn)行檢查，并未發(fā)現(xiàn)噴油和超溫等異?，F(xiàn)象，瓦斯繼電器未見(jiàn)氣體，無(wú)輕瓦斯、重瓦斯動(dòng)作情況，測(cè)量高廠變高、低壓側(cè)絕緣均合格。

圖1 #4高廠變突發(fā)壓力繼電器端子排

3.2 對(duì)比分析

拆開(kāi)突發(fā)壓力繼電器密封蓋發(fā)現(xiàn)密封蓋內(nèi)有較多結(jié)晶體，如圖2所示。同時(shí)，繼電器接點(diǎn)處受潮起鹵，如圖3所示，檢測(cè)常開(kāi)接點(diǎn)動(dòng)靜觸頭為導(dǎo)通狀態(tài)。

圖2 #4高廠變突發(fā)壓力繼電器密封蓋

圖3 #4高廠變突發(fā)壓力繼電器接點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比#3、#4高廠變突發(fā)壓力繼電器發(fā)現(xiàn)，#3高廠變突發(fā)壓力繼電器密封蓋呼吸器處有防雨帽，如圖4所示，#4高廠變突發(fā)壓力繼電器密封蓋呼吸器處防雨帽缺失，如圖5所示。

圖4 #3高廠變突發(fā)壓力繼電器呼吸器

圖5 #4高廠變突發(fā)壓力繼電器呼吸器

由此判斷#4高廠變突發(fā)壓力繼電器接點(diǎn)故障的原因?yàn)楹粑鞣烙昝比笔?，雨水從繼電器密封蓋上呼吸器處進(jìn)入其內(nèi)部，日積月累，造成繼電器接點(diǎn)受潮起鹵，常開(kāi)動(dòng)靜觸頭間絕緣擊穿，引起#4高廠變突發(fā)壓力保護(hù)誤動(dòng)作，機(jī)組故障停運(yùn)。

3.3 管理不規(guī)范

2018年6月該電廠生技部下發(fā)了繼電保護(hù)定值變更通知，將#3、#4高廠變突發(fā)壓力保護(hù)定值出口方式由“跳閘”改為“發(fā)信”。但是，未按標(biāo)準(zhǔn)[7]下達(dá)正式有效的保護(hù)定值通知單；繼電保護(hù)記事簿上未寫(xiě)書(shū)面交代，履行保護(hù)定值現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行情況的回執(zhí)手續(xù)不到位，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)定值的執(zhí)行情況未進(jìn)行跟蹤檢查；定檢巡視時(shí)沒(méi)發(fā)現(xiàn)保護(hù)壓板誤投的問(wèn)題。運(yùn)行部未及時(shí)落實(shí)需要修改的保護(hù)定值，將保護(hù)定值修改要求傳達(dá)給各運(yùn)行班組；未按保護(hù)定值變更要求及時(shí)修改相關(guān)操作票；各運(yùn)行班組在定值變更后未到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)保護(hù)裝置定值修改情況進(jìn)行核對(duì)。

設(shè)備維護(hù)和技術(shù)監(jiān)督不到位。#4機(jī)組已經(jīng)歷多次C修和D修，在對(duì)#4高廠變的檢查和清掃時(shí)，沒(méi)有對(duì)突發(fā)壓力繼電器呼吸器防雨帽缺失問(wèn)題進(jìn)行處理；在保護(hù)校驗(yàn)時(shí)，未檢查出#4高廠變突發(fā)壓力繼電器二次回路絕緣變低問(wèn)題。

4 整改措施

對(duì)#4高廠變突發(fā)繼電器內(nèi)部進(jìn)行清理并干燥使其絕緣恢復(fù)正常，接點(diǎn)動(dòng)作良好；對(duì)呼吸器加裝防雨帽；退出#4高廠變C保護(hù)柜“突發(fā)壓力跳閘”保護(hù)壓板，全面檢查系統(tǒng)確保無(wú)問(wèn)題后向調(diào)度申請(qǐng)啟機(jī)，并網(wǎng)正常。

對(duì)保護(hù)定值管理制度重新進(jìn)行審查和學(xué)習(xí)，理順保護(hù)定值執(zhí)行和監(jiān)督流程，確保保護(hù)定值通知傳達(dá)到位且能及時(shí)有效執(zhí)行；組織專業(yè)人員對(duì)全廠保護(hù)和自動(dòng)化定值的整定計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全面進(jìn)行一次復(fù)核，對(duì)存在問(wèn)題的定值重新進(jìn)行校核，防止因保護(hù)定值整定錯(cuò)誤和執(zhí)行不力而造成繼電保護(hù)事故；所有電氣保護(hù)及自動(dòng)裝置均應(yīng)有書(shū)面定值通知單，定值通知單必須符合參考文獻(xiàn)[7]中的要求。

梳理并匯總主變、高廠變、啟備變本體(啟備變含有載調(diào)壓開(kāi)關(guān))等所有油浸式變壓器變及干式變壓器非電量保護(hù)繼電器配置及防雨帽裝設(shè)情況，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)未裝防雨帽或防雨帽不合格的戶外變壓器瓦斯繼電器、壓力釋放閥、突發(fā)壓力繼電器、油流速動(dòng)繼電器、繞組溫度計(jì)、油溫計(jì)以及SF6開(kāi)關(guān)密度繼電器等設(shè)備均應(yīng)按要求加裝防雨帽。

5 結(jié)束語(yǔ)

高廠變高廠變突發(fā)壓力繼電器密封蓋呼吸器處防雨帽缺失、高廠變突發(fā)壓力保護(hù)定值更改管理不符合標(biāo)準(zhǔn)是誘發(fā)了該起事故。望各發(fā)、配電企業(yè)能深刻吸取本次事故教訓(xùn)，認(rèn)識(shí)到變壓器及電抗器等輔助設(shè)備缺失防雨帽引發(fā)的嚴(yán)重后果，并在本企業(yè)內(nèi)開(kāi)展隱患排查，防止類似事故的發(fā)生。

有研究表明[8-10]：變壓器或電抗器輔助設(shè)備加裝合格的防雨帽可改變溫度場(chǎng)分布，有利于信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸，防止誤動(dòng)作，保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行及提高供電可靠性。