一起主變有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘事故案例分析

摘 要：介紹某廠因人員違規(guī)操調(diào)變壓器有載調(diào)壓裝置濾油機(jī)，導(dǎo)致主生產(chǎn)線停產(chǎn)的事故案例，并結(jié)合案例具體經(jīng)過(guò)，詳細(xì)分析了影響變壓器有載調(diào)壓裝置可靠性的相關(guān)因素。為避免類似事故，針對(duì)案例要點(diǎn)因素，從運(yùn)行、維護(hù)等多個(gè)方面提出了針對(duì)性安全防范措施及改善意見(jiàn)，為生產(chǎn)工作提供運(yùn)行指導(dǎo)，以達(dá)到提高變壓器有載調(diào)壓裝置使用安全可靠性的目的。

關(guān)鍵詞：變壓器;有載調(diào)壓裝置;濾油機(jī);瓦斯繼電器

0??? 引言

有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)為變壓器內(nèi)部的重要附件，由選擇開(kāi)關(guān)、觸頭組、切換開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等元件組成，生產(chǎn)依靠有載分接開(kāi)關(guān)對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得電壓波動(dòng)得以穩(wěn)定，電壓質(zhì)量得以提高，從而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行得到優(yōu)化[1]。當(dāng)前，10 MVA以上生產(chǎn)變壓器廣泛使用，正因?yàn)槠渲匾裕湟坏┕收蠈?dǎo)致嚴(yán)重后果。本文介紹了2020年5月某廠發(fā)生的一起因頻繁啟動(dòng)主變有載調(diào)壓裝置濾油機(jī)，產(chǎn)生氣體堆積，引發(fā)主變有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘的事故，對(duì)該事故原因進(jìn)行深度剖析，以還原事故過(guò)程，避免重蹈覆轍，對(duì)大型工業(yè)生產(chǎn)變壓器運(yùn)行管理具有借鑒和指導(dǎo)意義。

1??? 概況

該廠配置容量為2×180 MVA+2×75 MVA，220/37 kV等級(jí)共4臺(tái)主生產(chǎn)變壓器，均為特變電工生產(chǎn)的有載調(diào)壓油浸自冷式變壓器。本次事故為1臺(tái)75 MVA主生產(chǎn)變壓器跳閘，造成生產(chǎn)停車損失約1 285.78萬(wàn)元。

2??? 事故經(jīng)過(guò)

2020年5月某日16：30，運(yùn)行部電氣主值發(fā)現(xiàn)#3主變有載調(diào)壓裝置在調(diào)整分接頭后濾油機(jī)無(wú)法自動(dòng)啟動(dòng)，告知設(shè)備管理部電氣檢修人員處理缺陷。

次日許可電氣工作票“#3主變有載調(diào)壓裝置檢查”。

10：35：12，電氣主值應(yīng)電氣檢修人員要求，配合調(diào)整#3主變分接頭檔位由“6”至“5”，以確認(rèn)#3主變有載調(diào)壓裝置調(diào)整分接頭后濾油機(jī)是否能自動(dòng)啟動(dòng)。

10：41：12，電氣檢修確認(rèn)濾油機(jī)無(wú)法自啟后，手動(dòng)啟動(dòng)#3主變有載調(diào)壓裝置濾油機(jī)，濾油機(jī)工作正常;電氣檢修將運(yùn)行的濾油機(jī)關(guān)閉，聯(lián)系運(yùn)行電氣主值調(diào)整分接頭，濾油機(jī)仍無(wú)法自動(dòng)啟動(dòng);電氣檢修打開(kāi)有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)內(nèi)柜門，并再次手動(dòng)啟動(dòng)濾油機(jī)。連續(xù)手動(dòng)啟動(dòng)濾油機(jī)3次，最后一次啟動(dòng)濾油機(jī)時(shí)，#3主變跳閘。

10：44：49，#3主變有載重瓦斯動(dòng)作出口，后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，#3主變有載調(diào)壓瓦斯繼電器瓦斯保護(hù)動(dòng)作，跳閘回路檢查正常。

當(dāng)日下午將#3主變轉(zhuǎn)檢修，并對(duì)其進(jìn)行檢查，確認(rèn)有載開(kāi)關(guān)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作正確。采取本體、有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油樣化驗(yàn)，結(jié)果：合格。對(duì)#3主變高壓側(cè)繞組進(jìn)行直流電阻測(cè)試，B相比A、C相電阻偏大40 mΩ，直流電阻三相不平衡系數(shù)為3.84%，超過(guò)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求（三相不平衡≤2%）。

后續(xù)兩日，變壓器本體再次進(jìn)行了絕緣電阻、直流電阻、本體介損、套管介損、有載開(kāi)關(guān)特性試驗(yàn)、油試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果：高壓側(cè)B相直流電阻比A、C相大40 mΩ左右，三相繞組電阻不平衡系數(shù)超標(biāo)。

有載開(kāi)關(guān)廠家到廠后，再次配合對(duì)其進(jìn)行全面檢查發(fā)現(xiàn)：

（1）瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)，操作機(jī)構(gòu)齒輪行程未到位（連桿機(jī)構(gòu)跑偏導(dǎo)致），經(jīng)手動(dòng)操作有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)后，聯(lián)動(dòng)濾油機(jī)正常。

（2）吊芯檢查：油質(zhì)良好，未發(fā)現(xiàn)拉弧擊穿現(xiàn)象，在油腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)一段密封材料破損件（尺寸1.1 cm×0.4 cm×0.2 cm）。

（3）開(kāi)關(guān)本體解體檢查：測(cè)量開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻在7.5～7.7 Ω（銘牌上標(biāo)示7.6 Ω），符合要求。動(dòng)靜觸頭檢查，未發(fā)現(xiàn)傷損現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作行程及動(dòng)作時(shí)間滿足要求。

（4）瓦斯繼電器安裝不符合規(guī)范要求：水平管線垂直方向未按2%坡度要求安裝，開(kāi)關(guān)切換時(shí)產(chǎn)生的氣體會(huì)積在油腔和管道內(nèi)，瓦斯繼電器實(shí)際動(dòng)作定值偏小，在一定條件下，會(huì)引起誤動(dòng)。變壓器廠家未按MR廠家的技術(shù)要求配置，濾油機(jī)進(jìn)油管采用六分管，出油管采用五分管，啟動(dòng)濾油機(jī)時(shí)，油流速度會(huì)發(fā)生變化，突然加快，引發(fā)繼電器動(dòng)作。

（5）核對(duì)施工圖紙，將B相套管接線端子打開(kāi)，發(fā)現(xiàn)B相套管接線端子（將軍帽）未緊固，運(yùn)行中發(fā)熱，造成接觸面氧化，引起B(yǎng)相接觸電阻增加（表1）。對(duì)高壓側(cè)B相套管接線端子接觸面進(jìn)行打磨清洗，重新回裝緊固。同時(shí)對(duì)A相、C相套管接線端子接觸面進(jìn)行拆除檢查、清洗，重新回裝堅(jiān)固。經(jīng)重新進(jìn)行高壓側(cè)繞組直流電阻試驗(yàn)，三相直流電阻及不平衡系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求（表2）。

（6）國(guó)內(nèi)所用瓦斯繼電器的流速整定值都是按照《QJ-25型、QJ-50型、QJ-80型氣體繼電器檢驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 540—1994）的規(guī)定整定為1 m/s[2]，而該廠設(shè)定定值為1.0 m/s，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確認(rèn)#3主變有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作正確。

3??? 事故原因

3.1??? 直接原因

（1）人的不安全行為：電氣點(diǎn)檢長(zhǎng)違規(guī)操作生產(chǎn)設(shè)備，多次操作有載調(diào)壓，引發(fā)瓦斯繼電器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

（2）物的不安全狀態(tài)：#3主變瓦斯繼電器及油管線不符合標(biāo)準(zhǔn)，存在積集氣體隱患。

3.2??? 間接原因

（1）#3主變投運(yùn)前未按電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行管理和驗(yàn)收，瓦斯繼電器及油管線安裝設(shè)計(jì)不符合規(guī)范要求等隱患未發(fā)現(xiàn)。

（2）作業(yè)人員野蠻操作，短時(shí)間內(nèi)頻繁手動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行中有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)和濾油機(jī)。

（3）運(yùn)行和設(shè)備部現(xiàn)場(chǎng)工作和管理人員安全意識(shí)和業(yè)務(wù)水平不足，未能有效辨識(shí)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

4??? 事故教訓(xùn)及防范措施

（1）重新修訂工作票管理制度，加強(qiáng)對(duì)工作票簽發(fā)人、工作負(fù)責(zé)人及工作許可人人員資質(zhì)管理，并重新對(duì)工作票“三種人”現(xiàn)有的名單重新進(jìn)行審核與簽發(fā)。

（2）制訂并執(zhí)行生產(chǎn)指揮調(diào)度及協(xié)調(diào)管理制度，規(guī)范生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況的匯報(bào)程序和生產(chǎn)指令生成程序，運(yùn)行與檢修、生產(chǎn)管理及安全監(jiān)督、生產(chǎn)服務(wù)等部門之間的正常工作聯(lián)系，異常及缺陷處理、緊急突發(fā)事件處理等方面的指揮與協(xié)調(diào)。

（3）對(duì)同類型的#3、#4號(hào)主變工程進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙審查，全面檢查并制訂檢修計(jì)劃。

（4）對(duì)各有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的濾油機(jī)進(jìn)出口閥門加強(qiáng)管理，在各閥門掛禁動(dòng)牌。

（5）對(duì)4臺(tái)220 kV主變壓器運(yùn)行、維護(hù)升級(jí)管控，納入精密點(diǎn)檢設(shè)備。

（6）修訂變壓器運(yùn)行規(guī)程及電氣一、二次檢修規(guī)程，開(kāi)展危險(xiǎn)點(diǎn)辨識(shí)和培訓(xùn)學(xué)習(xí)，加強(qiáng)生產(chǎn)人員技術(shù)和安全培訓(xùn)工作。

（7）對(duì)廠內(nèi)同類型變壓器開(kāi)展設(shè)備隱患檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患問(wèn)題制訂專項(xiàng)解決方案。

（8）聯(lián)系變壓器廠商，明確是否對(duì)瓦斯繼電器及油管線不規(guī)范安裝問(wèn)題進(jìn)行整改。若要整改，按約定時(shí)間完成;若不整改，明確如何才能保證安全運(yùn)行。

（9）將主變有載開(kāi)關(guān)納入定期檢修計(jì)劃，加強(qiáng)有載開(kāi)關(guān)維護(hù)管理。

5??? 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今，有載調(diào)壓裝置在生產(chǎn)變壓器中已是普遍應(yīng)用，通過(guò)它改善了用電質(zhì)量，但市場(chǎng)中流通的有載分接開(kāi)關(guān)種類繁多，使得變壓器和有載分接開(kāi)關(guān)產(chǎn)品對(duì)接存在大量問(wèn)題，導(dǎo)致使用過(guò)程中可能會(huì)存在不少安全隱患，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成很大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至可能威脅到人身安全或造成重大生產(chǎn)損失。所以業(yè)主單位在投運(yùn)設(shè)備前，必須嚴(yán)格按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行管理和驗(yàn)收，避免遺留施工安裝隱患，同時(shí)提升生產(chǎn)技術(shù)人員業(yè)務(wù)技能水平及安全風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)水平，避免盲目維修和野蠻操作;建立系統(tǒng)的消缺指導(dǎo)流程，明確生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，達(dá)到防范同類事故再次發(fā)生的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 張會(huì)娟.變壓器有載分接開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障分析及應(yīng)對(duì)措施[J].電氣技術(shù)，2011（12）：103-104.

[2] 謝毓城.電力變壓器手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

收稿日期：2021-07-05

作者簡(jiǎn)介：鄭祖軍（1985—），男，福建三明人，電氣工程師，主要從事電廠運(yùn)行生產(chǎn)管理工作。