變壓器油溫保護誤動原因分析及對策

林永勝

（臺州電業(yè)局， 浙江 臨海 317000）

變壓器油溫保護誤動原因分析及對策

林永勝

（臺州電業(yè)局， 浙江 臨海 317000）

通過一起主變壓器油溫保護誤動事故的分析， 發(fā)現(xiàn) BWY-804L6F17 型溫度計設(shè)計不合理形成積水區(qū)以及油溫保護回路不合理等問題。提出了溫度計防進水措施，并完善了跳閘保護回路，保證即使出現(xiàn)單個溫度計接點進水受潮情況時油溫保護也不會誤動。

變壓器；油溫保護；溫度計；分析

目前，變電站中運行的油浸式變壓器幾乎全部采用 A 級絕緣材料，其耐熱溫度為 105℃，設(shè)計允許溫度為 98℃。 因此， 大中型變壓器都裝有油面或繞組溫度計監(jiān)視變壓器運行溫度。為防止變壓器因負荷突然增大而損壞，根據(jù)浙江省電力公司 《變壓器 （包括電抗器）非電量保護管理規(guī)定》， 采用兩側(cè)不同溫度計的 105℃動作接點串聯(lián)用于跳閘，該設(shè)計方案較好地解決了溫度計本身不準及動作接點損壞而引起的誤動，但卻不能解決回路故障引起的誤動。本文將通過一起實際事故案例進行分析說明。

1 故障概況

某日， 大雨天氣， 12 時 04 分， 某 110 kV 變電所直流系統(tǒng)發(fā)生正極接地。 12 時 06 分， 1 號主變油溫保護動作，主變兩側(cè)開關(guān)跳閘。經(jīng)運行人員檢查， 1 號主變 C 相側(cè)油面溫度計 （BWY-804L6F17 型溫度計）顯示油溫為 32℃， A 相側(cè)油面溫度計顯示油溫為 29℃， 并未達到油溫保護規(guī)定動作值，初步判斷為1號主變油溫保護誤動，將油溫保護退出后恢復(fù)送電。

2 原因分析

壓力式溫度計根據(jù)封閉系統(tǒng)內(nèi)部工作介質(zhì)體積或壓力隨溫度變化的原理實現(xiàn)溫度測量。溫度計封閉系統(tǒng)由溫包、毛細管和彈性元件組成，溫包內(nèi)填充工作介質(zhì)。測量溫度時，將溫包插入被測介質(zhì)（變壓器油）中， 受介質(zhì)溫度影響， 溫包內(nèi)部工作介質(zhì)的體積或壓力發(fā)生變化，經(jīng)毛細管將此變化傳遞給彈性元件，彈性元件變形，自由端產(chǎn)生位移，借助于傳動機構(gòu)，一方面帶動指針在刻度盤上指示出溫度數(shù)值，另一方面帶動微動開關(guān)在設(shè)定的溫度值動作。

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，1號主變油溫保護出口壓板有直流電壓 115 V， 直流系統(tǒng)正、 負極均已接地；主變C相側(cè)油面溫度計面板內(nèi)有少量積水，擰開底部的控制線接頭，發(fā)現(xiàn)里面有大量積水。對該溫度計進水原因進行分析， 由于 BWY-804L6F17型溫度計面板上的不銹鋼外殼未進行倒角處理（如圖1 所示）， 外殼與玻璃面之間容易積水。 在玻璃面密封圈沒有壓緊或破損，或者橡膠密封件老化等情況下，積水將順著密封破損處流到溫度計內(nèi)部，造成直流系統(tǒng)接地。因此，油溫保護誤動的直接原因是油面溫度計設(shè)計不合理，存在積水區(qū)，運行中雨水進入溫度計內(nèi)部，造成最底部的控制線接口處直流負端接地，直流電源通過正、 負接地點跨過兩副溫度接點 （如圖2 所示），使出口繼電器帶電，保護出口跳閘。

圖1 BWY-804L6F17 型溫度計蓋板示意圖

圖2故障發(fā)生時的回路示意圖

3 處理對策

從溫度計進水原因分析可知，要避免類似油溫保護誤動事故，一方面要防止溫度計進水，另一方面要考慮即使溫度計內(nèi)部元件進水受潮，油溫保護也不會誤動的對策，真正起到防止油溫保護誤動的作用。

3.1 溫度計防進水措施

（1）將現(xiàn)有 BWY-804L6F17 型溫度計面板更換成在積水區(qū)設(shè)置倒角的面板，改進內(nèi)部橡膠墊的密封性能， 新型面板的 BWY-804L6F16B 型溫度計示意圖見圖3。

圖3 BWY-804L6F16B 型溫度計蓋板示意圖

（2）在溫度計上加裝自行設(shè)計的防雨帽。目前變壓器上常用的溫度計有圓形、方形2種，因此分別設(shè)計了用于這 2種溫度計的專用防雨帽 （見圖4）， 外罩用 1mm 厚不銹鋼板制成， 觀察窗使用7mm厚玻璃，便于運行人員觀察溫度計油溫顯示，不影響運行人員的日常巡視工作。防雨帽形似一個沒底的箱子， 背部有 6個直徑 6mm 的安裝圓孔，安裝時只要將防雨帽從溫度計頂部套入，通過背部的圓孔固定在變壓器上即可。底部有比溫度計底部長 10 cm 的裙邊， 當(dāng)遇強風(fēng)雨時，能較好地保護溫度計及底部控制接頭。

3.2 防保護誤動措施

圖4 專用防雨帽

（1）要求溫度計制造廠將裝在最底部的控制接頭移至溫度計中下部，并在底部加裝防凝露排水孔， 防止溫度計內(nèi)部積水。 或直接采用 10～20m的優(yōu)質(zhì)長電纜引出，連到變壓器端子箱上，取消中間接頭，減少進水點。

（2）在油溫接點和出口繼電器之間串接一副主變過負荷常開接點（如圖2 中的 LJ）， 動作電流整定在 1～1.05 倍額定電流。 當(dāng)發(fā)生上述故障時，油溫保護就不會誤動，且過負荷繼電器安裝在室內(nèi)，絕緣不容易損壞，可大大提高油溫保護的動作可靠性。但這樣的設(shè)計缺乏溫度計油溫接點損壞的告警信號，同時也容易造成油溫保護拒動。因此，有必要設(shè)計更完善的油溫保護，可在保護屏上加裝 2 個中間繼電器， 將 2 個（兩側(cè)）不同溫度計的 105℃動作常開接點 WJ1、 WJ2 分別串入中間繼電器 ZJ1、 ZJ2（見圖5）， 其工作原理為：

圖5 跳閘原理圖

正常運行時，變壓器油溫低，油溫接點WJ1、 WJ2 斷開， 中間繼電器 ZJ1、 ZJ2 失壓。 此時，啟動跳閘及異常告警回路均斷開。

變壓器異常運行油溫達到 105℃時， 油溫接點 WJ1、 WJ2 閉合， 中間繼電器 ZJ1、 ZJ2 動作，啟動跳閘回路接通，保護出口實現(xiàn)正確跳閘。而異常告警回路斷開，無信號。

當(dāng)其中一個溫度計油溫接點損壞導(dǎo)通或出現(xiàn)上述油溫接點兩側(cè)發(fā)生直流接地時，中間繼電器ZJ1 或 ZJ2 動作。 此時， 啟動跳閘回路斷開， 異常告警回路接通，發(fā)出油溫保護二次回路異常信號，及時提醒工作人員檢查處理，進一步提高運行可靠性。

4 結(jié)語

變壓器油溫保護能防止因變壓器絕緣異常老化及負荷突然增大損壞變壓器，但由于運行環(huán)境惡劣以及溫度計設(shè)計制造缺陷等原因，油溫保護誤動時有發(fā)生，必須對其進行改造。通過采取上述對油溫保護加裝防雨帽及保護回路改造等措施后，經(jīng)受了長時間運行及臺風(fēng)等惡劣氣候的檢驗，無一臺主變因溫度計進水造成油溫保護誤動。實踐證明，上述措施有效提高了主變保護可靠性，降低了主變保護的誤動率，具有明顯的社會及經(jīng)濟效益。

（本文編輯：龔 皓）

Analysis and Countermeasures of a Transformer Oil Tem perature Protection M alfunction

LIN Yong-sheng
（Taizhou Power Bureau， Linhai Zhejiang 317000， China）

By analyzing the accident of a transformer oil temperaturemalfunction,some unreasonable design problems existed in the BWY-804L6F17 type thermometer and the oil temperature circuit which caused the accumulation of water were found.In this paper,an anti-watermeasure for the thermometer are proposed to improve the protection trip circuit.The countermeasures ensured the oil temperature protection not to bemalfunction even if a single-contact of thermometer was affected with water or damp.

transformer； oil temperature protection； thermometer； analysis

TM403.5

：B

：1007-1881（2010）04-0020-03

2009-12-07

林永勝 （1973-）， 男， 浙江青田人， 從事變電檢修和安全監(jiān)督管理工作。