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一起220kV主变跳闸事故的原因分析

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  摘  要:对防大型变压器损坏和防变压器绝缘损坏事故措施做了概述,针对一起220千伏变电站220千伏主变跳闸事故做了分析,总结了防止大型高压变压器跳闸的相关措施,并提出了相应的解决方法。
  关键词:主变;跳闸;原因
  中图分类号:TM711          文獻标志码:A           文章编号:2095-2945(2019)09-0131-02
  Abstract: This paper summarizes the measures to prevent large transformer damage and transformer insulation damage, analyzes on a 220kV main transformer tripping accident in 220kV substation, and summarizes the relevant measures to prevent large high voltage transformer from tripping. The corresponding solutions are put forward.
  Keywords: main transformer; trip; cause
  1 防大型变压器损坏措施
  为防止发生大型变压器出现损坏事故,一般需采取以下措施:防止变压器出口短路事故,防止变压器绝缘损坏事故,防止变压器保护事故,防止分接开关事故,防止变压器套管损坏事故,防止穿墙套管损坏事故,防止冷却系统损坏事故,本文通过一起220kV主变因绝缘损坏造成跳闸事故对防止变压器绝缘损坏事故和防止变压器套管损坏事故进行分析。
  在电网发生故障时,值班调度员处置故障应根据下列原则:(1)变压器后备保护动作跳闸,系统有明显故障,经判断故障电流曾流经变压器,同时变压器出现瓦斯上浮子动作信号时,应检查变压器外部是否有故障的痕迹,并检查瓦斯继电器的气体,向有关领导汇报后,再决定是否试送变压器。(2)因变压器出口短路或变电站近区故障导致变压器跳闸,试送前必须由设备所属单位领导决定是否需要进行相关试验,在征得设备所属单位领导同意后方可进行试送。
  2 防变压器绝缘损坏事故的措施
  在设计制造阶段,出厂试验时应将供货的套管安装在变压器上进行试验;密封性试验应将供货的散热器(冷却器)安装在变压器上进行试验;主要附件(套管、分接开关、冷却装置、导油管等)在出厂时均应按实际使用方式经过整体预装。110(66)kV及以上电压等级的变压器在新安装时,应进行现场局部放电试验,110(66)kV电压等级变压器高压端的局部放电量不大于100pC;220~750kV电压等级变压器高压端的局部放电量不大于100pC,中压端的局部放电量不大于200pC;1000kV电压等级变压器高压端的局部放电量不大于100pC,中压端的局部放电量不大于200pC,低压端的局部放电量不大于300pC。
  在运行阶段,应结合变压器大修对储油柜的胶囊、隔膜及波纹管进行密封性能试验,如存在缺陷应进行更换。对运行超过20年的薄绝缘、铝绕组变压器,不再对本体进行改造性大修,也不应进行迁移安装,应加强技术监督工作并安排更换。220kV及以上电压等级变压器拆装套管、本体排油暴露绕组或进人内检后,应进行现场局部放电试验。铁心、夹件分别引出接地的变压器,应将接地引线引至便于测量的适当位置,以便在运行时监测接地线中是否有环流,当运行中环流异常变化时,应尽快查明原因,严重时应采取措施及时处理。
  220kV及以上电压等级油浸式变压器和位置特别重要或存在绝缘缺陷的110(66)kV油浸式变压器,应配置多组分油中溶解气体在线监测装置。当变压器一天内连续发生两次轻瓦斯报警时,应立即申请停电检查;非强迫油循环结构且未装排油注氮装置的变压器本体轻瓦斯报警,应立即申请停电检查。
  3 事故现场工作情况
  3.1 故障前现场工作情况
  该220千伏变电站于2007年投运,共有2台180兆伏安主压器,分别为1、2号主变,220kV为双母线接线,进线为4回,110kV为双母线接线,出线为7回,35kV为单母线分段接线,出线为6回。故障前该站#2主变中压侧802开关带110kVⅡ母线负荷,#2变低压侧3732开关带35kVⅡ母线负荷。
  3.2 故障经过情况
  4月4日21时20分,该变电站35kV特高3742开关流Ⅰ段保护动作跳闸,重合成功。后经现场检查为C相故障。21时20分,该变电站#2主变差动保护动作,2702、802、3732开关跳闸。21时20分,袁庄变110kV备用电源自投装置动作成功,古袁832开关断开,古袁833开关合上。21时25分,合上该变电站35kV分段 3733开关、母联800开关,于21时27分操作完毕(对110kVⅡ、35kVⅡ母线送电正常)。21时26分, 将840、836线路负荷冷倒至另一条线路供电。
  事故发生后,运维人员及时到现场,当晚取主变油样,试验合格。4月4日晚22时至4月5日凌晨 1 时,现场组成事故调查组,多次对主变及三侧设备外观进行检查,未发现明显故障点(当晚因考虑安全问题未打开开关柜后柜门及封闭母线桥)。4月5日上午8点12分,将#2主变转检修,由技术人员和变电检修人员进行现场设备检查和高压试验,打开#2主变低压侧开关柜顶部进线封闭母线桥隔板,发现开关柜顶部B相穿墙套管沿面有放电痕迹。查找到问题原因后,对故障穿墙套管和绝缘挡板进行更换,试验合格后,于4月5日晚19时55分完成#2主变送电工作。   4 原因分析及现场处理情况
  5日上午专业人员到现场,进行了变压器直阻等相关试验,试验结论合格;对低压侧母线进行绝缘电阻测试,测试结果合格。进行交流耐压时,当升至3万伏电压时,有明显的放电声,打开#2主变低压侧3732 开关柜顶部進线封闭母线桥隔板,发现开关柜顶部B相穿墙套管沿面有放电痕迹。
  原因分析为:35kV特高3742线路C相接地,造成35千伏母线AB相电压升高,因开关柜内部B相穿墙套管质量问题,且开关柜相间空气距离设计不合理,导致#2主变低压侧进线柜顶部(邻近35千伏母线侧)B相套管绝缘沿面击穿,构成回路。35kV特高3742线路C相故障电流23.81A,过流I 段动作跳闸;220kV#2主变差动电流Idb=4.39A,比率差动保护动作跳闸。
  5 暴露的问题和经验教训
  在事故处置过程中,值班调度员应一边处置故障一边尽速报告相关领导,并按规定向上级调度汇报。异常、故障对电网安全运行造成严重影响时,为提高应急处置效率,必要时可不待运维人员到达现场检查,由监控员通过集中监控系统、KVM终端、视频监控、故障信息子站、故障录波、输变电设备在线监测等系统收集异常故障信息,确认受控变电站开关具备远方操作条件,由调度下令监控远方遥控操作拉开(或合上)具备远方遥控操作条件的受控变电站内开关,隔离故障设备或对停电设备送电。遇有恶劣天气可能导致电网故障时,值班调度员应提前通知相关发电厂、运维站及监控值班人员做好事故预想,并采取调整发电机组出力、开启水电机组发电、改变负荷分布等措施,降低重要输电线路或断面潮流,避免因恶劣天气引发的多重故障导致电网稳定破坏。
   应进一步加强变电站内各类设备台账、竣工图纸等运维基础资料管理,对于电缆设备需要留有电缆敷设走向图以便及时准确判断并隔离故障点。在设备故障跳闸后未查明确认设备完好前禁止试送,防止故障范围进一步扩大。要进一步落实《关于进一步加强变电站内高压电缆运维管理工作的通知》要求,加强人员培训,严把施工工艺关和设备验收关,积极组织开展高压电缆专项隐患排查。对于电缆沟内防火措施不完备、多回出线电缆同沟敷设、电缆中间接头未采取有效防护措施等重大隐患应立即进行整改。要进一步落实公司文件要求,加强煤矿等重要用户供电设备运维管理,积极开展设备巡检和带电检测,按周期开展停电检修试验。应定期组织开展针对出线电缆等设备故障的专项反事故应急演练,以提高运维检修人员应急处置能力。应严格落实《关于规范开展中低压电网电容电流测试工作的通知》等文件中有关电容电流测试和消弧线圈配置工作要求,常态化开展电容电流实测工作并保存相关记录。同时按要求开展重要电力用户供电变电站消弧线圈加装情况排查。应全面落实提升变电设备本质安全措施要求,对高压电缆要积极开展红外测温和局放测试,对中低压开关柜要积极运用超声波局放和地电波检测等带电检测有效手段,加强柜内防凝露巡视检查,按期开展设备停电检修试验,结合停电认真开展设备清扫,确保设备安全可靠运行。
  应强化电缆专业管理,进一步完善电缆设备台账资料,常态开展电缆通道巡检、测温工作,应对所辖变电站35千伏及以上电缆线路进行统一排查,完善电缆路径图和电缆标识;从设计、施工阶段加强技术和过程监督,严把设备验收管控;加强电缆专业队伍建设,提高人员技能水平。严格执行反措,按照反措要求,制定整改计划,完善高压电缆防火措施。按照“四不放过”原则严肃追究相关人员责任,加强各级人员安全思想教育,提升安全责任意识
  在今后的工作中需采取以下措施:(1)严格执行反措,认真梳理公司管辖老旧设备的状态评估,缩短检验周期,同时针对变电站内的同型号设备,增加专业巡视次数以及红外测温针对同类设备进行排查更换。(2)再次梳理公司所属变电站,开展电容电流测试,对电容电流不满足要求的变电站,加装消弧线圈。(3)提高带电检测能力,联系厂家开展开关柜超声波局放测试现场培训,发挥带电检测作用为设备状态检修提供依据。(4)在设备例行试验时,务必“逢停必扫”,保证设备表面清洁,绝缘效果良好,避免沿面放电。(5)故障处理要及时,针对故障设备,要准确查找故障点,针对故障及时消缺,保证设备供电可靠性,缩短设备故障停用时间。
  6 结束语
  本文对防止大型变压器损坏和防变压器绝缘损坏事故措施做了概述,针对一起220千伏变电站220千伏主变跳闸事故做了分析,总结了防止大型高压变压器跳闸的相关措施,对事故分析了经验和教训,并对日后的防主变跳闸工作提出了解决方法。
  参考文献:
  [1]贾伟,等.一起220kV变电站误操作事故的原因分析[J].科技创新与应用,2018,36:54-55.
  [2]王波,等.一起典型电压切换回路接线错误的原因分析[J].科技创新与应用,2018,23:40-41.
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