主變壓器差動(dòng)保護(hù)跳閘事故分析與處理

摘要：隨著國家對新能源產(chǎn)業(yè)的大力扶持，風(fēng)電行業(yè)發(fā)展迅速。國家電網(wǎng)對升壓站設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提出更高要求。風(fēng)電場升壓站設(shè)備相比于火電廠而言，設(shè)備數(shù)量少、運(yùn)行方式簡單，絕大多數(shù)風(fēng)電場只有一臺主變壓器。主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于變壓器跳閘，對于風(fēng)電場將造成全場風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故，所以熟練掌握變壓器跳閘事故處理從而將事故損失降到最低，對風(fēng)電場來說意義重大。

關(guān)鍵詞：主變壓器;差動(dòng)保護(hù);事故處理

1.變壓器差動(dòng)保護(hù)原理

1.1.變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理

以雙繞組變壓器為例，變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理圖如2-1圖所示。

正常運(yùn)行或外部故障時(shí)：

：變壓器繞組匝數(shù)比，一次繞組匝數(shù)比二次繞組匝數(shù)。

所以兩側(cè)的CT變比應(yīng)不同，且應(yīng)使

即： =

變壓器差動(dòng)保護(hù)原理圖 1-1圖

變壓器縱差保護(hù)的電流互感器變比的選擇原則上是兩側(cè)CT變比的比值等于變壓器的變比。

變壓器兩組CT之間發(fā)生故障時(shí)：

變壓器的差動(dòng)電流變化十分明顯，近乎等于兩倍的故障電流。而在實(shí)際保護(hù)定值設(shè)定時(shí)還會(huì)加入一定系數(shù)，確保保護(hù)的可靠性和靈敏性。

1.2.變壓器差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)

通過分析變壓器差動(dòng)保護(hù)原理，我們可以總結(jié)出變壓器差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)：

（1）變壓器差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍固定，與其它保護(hù)不存在耦合關(guān)系，動(dòng)作定值的設(shè)定不需要考慮保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限。

（2）變壓器差動(dòng)保護(hù)能夠保護(hù)構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的專用CT之間的所有電氣設(shè)備及引出線，而保護(hù)范圍之外的部分發(fā)生故障，對變壓器差動(dòng)保護(hù)影響很小，通過設(shè)定合理的差動(dòng)動(dòng)作定值，可以很好地躲過其影響。

（3）變壓器差動(dòng)保護(hù)使用專用CT，大大減少了保護(hù)故障率。

2.變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作故障現(xiàn)象分析

變壓器保護(hù)動(dòng)作后，現(xiàn)場人員第一時(shí)間做出應(yīng)對處理，而故障現(xiàn)象分析是故障處理的基礎(chǔ)。

2.1.變壓器故障分類

油浸自冷式變壓器故障按照故障發(fā)生位置通常把變壓器故障劃分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障兩大類。

變壓器內(nèi)部故障：三相繞組之間的兩相相間短路、三相相間短路或相間短路并接地故障;繞組部分線圈之間的匝間短路故障;變壓器內(nèi)部繞組單相接地故障;變壓器鐵心故障。

變壓器油箱外部故障：變壓器引出線的相間短路故障;變壓器套管破裂漏油造絕緣降低，引線對變壓器外殼放電;套管污閃、緣子污閃。

2.2.變壓器差動(dòng)保護(hù)故障現(xiàn)象分析

變壓器差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，變壓器高低壓側(cè)開關(guān)跳閘，隔離變壓器達(dá)到保護(hù)變壓器的目的。變壓器差動(dòng)保護(hù)是電量保護(hù)，可以從三個(gè)方面分析和檢查故障現(xiàn)象：后臺監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信號、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和開關(guān)跳閘信號;保護(hù)裝置報(bào)警信號、故障信息和故障錄波記錄的故障信息;就地變壓器的故障現(xiàn)象。

2.3.后臺報(bào)警信號分析

警鈴、喇叭響，后臺報(bào)“變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，故障電流數(shù)據(jù)，故障相，故障時(shí)間，變壓器高、低壓測開關(guān)跳閘、開關(guān)變位、紅閃，變壓器故障錄波啟動(dòng)?！逼渌O(shè)備保護(hù)動(dòng)作、啟動(dòng)信息，后臺監(jiān)控顯示變壓器電壓、電流、功率為零。

2.4.保護(hù)裝置和故障錄波信息分析

保護(hù)裝置信息：與后臺核對保護(hù)名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、保護(hù)動(dòng)作電流、故障相;故障錄波信息：保護(hù)名稱、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、保護(hù)動(dòng)作電流、故障相，故障前后電流電壓波形、零序電流電壓波形變化情況。

2.5.就地變壓器的故障現(xiàn)象分析

就地開關(guān)已分閘;變壓器外部有無明顯故障點(diǎn)，包括引出線、套管、絕緣子有無放電擊穿，有無異物搭接;如果變壓器重瓦斯保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，應(yīng)對變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象進(jìn)行檢查。

3.變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作事故處理

我們以某風(fēng)電場110kV升壓站為例對變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作造成變壓器跳閘事故進(jìn)行分析、處理。

變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作事故可以分五步進(jìn)行處理：故障上報(bào)與故障現(xiàn)象分析、故障點(diǎn)查找、倒閘操作及安全措施設(shè)定、設(shè)備檢修、恢復(fù)運(yùn)方。這五個(gè)事故處理的基本環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、相輔相成，構(gòu)成解決主變壓器跳閘事故的完整鏈節(jié)。

3.1.故障上報(bào)與故障現(xiàn)象分析

風(fēng)電場升壓站屬于上網(wǎng)電站，風(fēng)機(jī)、220kV及以上電壓等級輸電設(shè)備屬于省調(diào)管轄，35kV母線及SVG屬于地調(diào)管轄，發(fā)生主變壓器跳閘事故后需要第一時(shí)間電話匯報(bào)調(diào)度。對于跳閘事故相關(guān)信息進(jìn)行匯報(bào)：例如，跳閘設(shè)備雙重名稱、保護(hù)名稱、動(dòng)作值與保護(hù)定值、故障測距等。同時(shí)，值班人員同步向值長、站長、專工等逐級匯報(bào)，以便安排人員進(jìn)行事故分析、處理等后續(xù)工作展開。

3.2.故障點(diǎn)查找

故障點(diǎn)查找要以故障現(xiàn)象為根據(jù)，變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍是主變壓器高、低壓側(cè)CT之間的電氣設(shè)備，故障點(diǎn)查找時(shí)我們也是在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行。

當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，一般情況下重瓦斯保護(hù)會(huì)同時(shí)動(dòng)作。變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障不能夠直觀看到，只有對變壓器做解體檢查時(shí)才能看到具體的故障點(diǎn)。我們在變壓器發(fā)生故障跳閘時(shí)，不可能在沒有明顯的故障現(xiàn)象的情況下對變壓器做解體檢查，并且變壓器解體檢查只有專業(yè)能力的變壓器廠家才能做。我們判斷變壓器故障要從外部的現(xiàn)象來推測、判斷變壓器故障和通過對變壓器油的化驗(yàn)來判斷。

主變高壓側(cè)GIS設(shè)備內(nèi)部故障伴隨著SF6氣室壓力瞬時(shí)升高、GIS套管爆炸、GIS短引線氣室漏氣導(dǎo)致壓力降低等現(xiàn)象。

3.3.倒閘操作及安全措施設(shè)定

故障點(diǎn)確定以后，現(xiàn)場運(yùn)維人員需根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》進(jìn)行檢修工作前安全措施設(shè)定。倒閘操作實(shí)際就是做安全措施的一部分，根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行運(yùn)方調(diào)整。按照電氣工作票的要求，進(jìn)行停電、驗(yàn)電、接地、懸掛標(biāo)識牌和裝設(shè)遮攔等安全措施。

3.4.設(shè)備檢修、恢復(fù)運(yùn)方

為確保設(shè)備檢修能夠安全、順利，設(shè)備檢修故障后不再復(fù)現(xiàn)，要根據(jù)設(shè)備損害程度制定四措一案，經(jīng)過專工審批后執(zhí)行。變壓器檢修，要按照變壓器檢修、驗(yàn)收、投運(yùn)前試驗(yàn)、變壓器沖擊等幾步進(jìn)行。

恢復(fù)運(yùn)方是按照調(diào)度指令進(jìn)行倒閘操作過程，屬于故障處理收尾工作，也是運(yùn)維人員基本技能。操作前設(shè)備狀態(tài)檢查，確保檢修工器具無現(xiàn)場遺留、人員全部撤離、工作全部終結(jié)、安全措施已恢復(fù)。

4.總結(jié)

本文主要從變壓器差動(dòng)保護(hù)原理、保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象、保護(hù)動(dòng)作后的事故處理三個(gè)方面進(jìn)行了講解，對事故處理中可能運(yùn)用到的相關(guān)知識和知識拓展進(jìn)行梳理，為此類事故的處理理清了思路，能夠作為主變壓器跳閘事故處理借鑒參考，對風(fēng)電場升壓站運(yùn)維人員故障處理具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 變電站異常運(yùn)行處理及反事故演習(xí).中國電力出版社，2016

[2] 變電運(yùn)維技能培訓(xùn)教材.北京：中國電力出版社，2015

作者簡介 ：

王嬋嬋，女，民族：漢族，學(xué)歷：碩士，單位：聊城市技師學(xué)院，職稱：助理講師，