一起變壓器重瓦斯保護(hù)動作分析

王 偉，王 賽，何登森

（1.國網(wǎng)唐山供電公司，河北 唐山 063000；2.國家電網(wǎng)有限公司技術(shù)學(xué)院分公司，山東 濟(jì)南 250002）

0 引言

瓦斯保護(hù)分為變壓器本體瓦斯保護(hù)和有載調(diào)壓分接開關(guān)瓦斯保護(hù)，可快速反映變壓器油箱內(nèi)部、有載調(diào)壓分接開關(guān)內(nèi)的各種故障和異常，并發(fā)出報警信號或跳閘[1]。本文對某110 kV變電站一起變壓器有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動作情況進(jìn)行分析，根據(jù)反措相關(guān)要求，結(jié)合現(xiàn)場相關(guān)案例從二次回路各環(huán)節(jié)分析保護(hù)誤動、拒動的原因，在技術(shù)層面與管理層面提出了預(yù)防措施。

1 故障現(xiàn)象

某110 kV變電站采用內(nèi)橋接線方式，2號主變壓器相關(guān)接線情況如圖1所示。

圖1 2號主變壓器相關(guān)接線

2021年8月19 日該變電站2號主變壓器有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動作，保護(hù)裝置動作情況如表1所示。

表1 保護(hù)裝置動作情況

2 現(xiàn)場檢查與原因分析

由于該變電站無故障錄波裝置，調(diào)取對側(cè)變電站錄波圖并進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，對側(cè)110 kV線路電流在本側(cè)2號主變壓器跳閘前一段時間內(nèi)并無明顯增大，且本側(cè)主變壓器差動保護(hù)未動作，初步判斷2號主變壓器內(nèi)部不存在故障。2號主變壓器有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動作時，變電站所在地有中到大雨。結(jié)合2號主變壓器非電量保護(hù)變位報告，發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)頻繁動作、復(fù)歸，進(jìn)一步推斷二次回路中正電端與有載調(diào)壓重瓦斯跳閘端之間絕緣有受損情況。

檢修工作人員在2號主變壓器非電量保護(hù)屏處，斷開二次回路內(nèi)回路、外回路連接，用絕緣電阻表500 V檔測量正電端401號線芯與跳閘端033號線芯的外回路之間的絕緣電阻，顯示為0，說明正電端與跳閘端之間絕緣受損。為了縮小查找范圍，在室外主變壓器本體端子箱處再次測量正電端與跳閘端之間的絕緣，仍然顯示為0。

運(yùn)維人員做好安全措施后，檢修工作人員檢查主變壓器有載調(diào)壓氣體繼電器內(nèi)部情況，發(fā)現(xiàn)繼電器外電纜裸露破損，如圖2所示。打開氣體繼電器封蓋檢查，內(nèi)部接線無破損、無浸水情況。檢修工作人員將破損線芯剪掉，重新制作電纜接頭并緊固，用絕緣膠布對氣體繼電器外的電纜護(hù)套進(jìn)行絕緣處理。

圖2 繼電器外電纜裸露破損示意圖

重新接線完畢后，檢修工作人員在2號主變壓器非電量保護(hù)屏處，斷開二次回路內(nèi)回路、外回路連接片。對外回路用絕緣電阻表500 V檔測量正電端401號線芯對地、跳閘端033號線芯對地，以及正電端401號線芯與跳閘端033號線芯之間的絕緣電阻值，均滿足規(guī)程要求，正電端與有載調(diào)壓重瓦斯跳閘端之間的絕緣恢復(fù)正常。

3 防范措施

該案例中，氣體繼電器外電纜裸露破損導(dǎo)致正電端與有載調(diào)壓重瓦斯跳閘端之間二次線絕緣降低，有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)不能正確動作。文獻(xiàn)[2]介紹的案例，主變壓器端子箱至保護(hù)測控屏段非電量開關(guān)量輸入電纜破損，多股線芯接地短路，造成瓦斯保護(hù)誤動作。文獻(xiàn)[3]介紹的案例，絕緣油中水分進(jìn)入氣體繼電器內(nèi)部，導(dǎo)致氣體繼電器回路短路，造成有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)跳閘。文獻(xiàn)[4]介紹的案例，螺絲緊固不到位造成蓋子密封不嚴(yán)，長期受潮導(dǎo)致接線端子之間絕緣降低，大風(fēng)暴雨時，雨水沿邊孔間隙進(jìn)入氣體繼電器二次接線盒，造成氣體繼電器跳閘接點回路短接，引起瓦斯保護(hù)誤動作。

氣體繼電器及接線盒、就地端子箱、二次電纜等在室外運(yùn)行，所處環(huán)境較差，外界環(huán)境等多種因素可能造成瓦斯保護(hù)誤動或者拒動。當(dāng)重瓦斯保護(hù)誤動時，主變壓器各側(cè)開關(guān)跳閘，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定和可靠供電。當(dāng)重瓦斯保護(hù)拒動時，不能及時切除故障，引起故障范圍擴(kuò)大，造成更大損失，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

文獻(xiàn)[5]規(guī)定，主設(shè)備非電量保護(hù)應(yīng)防水、防振、防油滲漏、密封性好。氣體繼電器至保護(hù)柜的電纜應(yīng)盡量減少中間轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)。戶外布置的變壓器氣體繼電器、油流速動繼電器、溫度計、油位表應(yīng)加裝防雨罩，并加強(qiáng)與其相連的二次電纜結(jié)合部的防雨措施，二次電纜應(yīng)采取防止雨水順電纜倒灌的措施（如反水彎）。

同時，二次電纜進(jìn)氣體繼電器的穿線孔應(yīng)做好封堵措施。氣體繼電器接線端子盒下部應(yīng)設(shè)計有排水口。接線端子盒蓋板宜采用不少于4個密封螺釘，蓋板密封膠條應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇耐氣候產(chǎn)品。

二次回路各環(huán)節(jié)都要保證質(zhì)量，并且采取有效防護(hù)措施，防止重瓦斯保護(hù)誤動、拒動。防誤動目標(biāo)是做好正電端和跳閘端之間的隔離，防拒動目標(biāo)是防止斷線開路。結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗與事故案例，由二次回路問題或者防護(hù)措施缺陷造成誤動、拒動的原因與防范措施匯總?cè)绫?所示。

表2 瓦斯保護(hù)誤動、拒動的原因與防范措施

由于氣體繼電器位于變壓器頂部，不易維護(hù)和觀測，可結(jié)合無線傳輸技術(shù)，采用傳感器和攝像頭對氣體繼電器、接線盒、二次電纜運(yùn)行狀態(tài)、接線狀態(tài)、漏雨狀態(tài)等進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)氣體繼電器、相關(guān)二次回路和防護(hù)措施可能存在的問題以消除隱患。

4 驗收和校驗注意事項

為防止主變壓器非電量保護(hù)誤動和拒動，在新投驗收和保護(hù)校驗工作中應(yīng)注意以下幾方面：

1）加強(qiáng)對主變壓器瓦斯保護(hù)、壓力釋放裝置等非電量保護(hù)防雨、二次電纜外觀及絕緣的檢查。應(yīng)打開氣體繼電器接線盒蓋板進(jìn)行檢查，檢查二次接線是否正確、密封是否良好、內(nèi)部是否有受潮腐蝕痕跡、排水孔是否暢通等，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

2）保護(hù)校驗工作結(jié)束后，應(yīng)做好回檢工作，保證設(shè)備無異常。

3）主變壓器檢修后，運(yùn)維人員應(yīng)檢查主變壓器瓦斯保護(hù)、壓力釋放裝置等非電量信號二次電纜外觀、接口處的防雨措施等。

5 結(jié)語

瓦斯保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，其安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要，拒動、誤動均會對變壓器、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成較大危害。瓦斯保護(hù)誤動、拒動有多種原因，檢修工作人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)在調(diào)試驗收、保護(hù)校驗、運(yùn)行維護(hù)等各階段的管理，強(qiáng)化反措落實，從二次回路各環(huán)節(jié)保證接線的正確性與防護(hù)措施的可靠性，防止瓦斯保護(hù)誤動和拒動。