一例主變本體重瓦斯動作跳閘事件探究

黃敬東

摘要：35kV石塘站#1主變本體重瓦斯發(fā)生保護(hù)動作，經(jīng)過檢查分析可知此事故主要是由于受到雷擊，線路雷電波沖擊主變繞組，主變線圈振動，油箱內(nèi)壓力上升，油箱內(nèi)絕緣油向油枕流動沖擊瓦斯繼電器擋油板，油流速度達(dá)到瓦斯繼電器整定值，本體重瓦斯動作跳閘。針對此問題提出了相應(yīng)解決措施，并針對運(yùn)行中暴露的問題提出了整改措施，能夠?qū)︻愃铺l事件的處理提供一定參考和幫助。

關(guān)鍵詞：主變本體;重瓦斯;跳閘

1 主變本體重瓦斯動作跳閘事故介紹

（1）事故基本概況

35kV石塘站#1、#2主變分列運(yùn)行，10kV#1、#2母線共有7回10kV出線，如圖1所示。

根據(jù)現(xiàn)場保護(hù)裝置顯示，2020年05月24日23時58分57秒814毫秒，35kV石塘站10kV盧村903線過流I段動作跳閘（保護(hù)裝置無故障電流記錄功能），0.029秒后（23時58分57秒843毫秒），35kV石塘站#1主變本體重瓦斯動作，#1主變301、901開關(guān)跳閘，當(dāng)時當(dāng)?shù)靥鞖鉃槔子辍?/p>

（2）相應(yīng)設(shè)備信息

第一，#1主變。型號：SZ11-8000/35;廠家：銀河科技廣西柳州特種變壓器有限責(zé)任公司;生產(chǎn)日期：2009年7月;投運(yùn)日期：2010年1月;最近一次預(yù)防性試驗情況：試驗日期：2019年10月7日;試驗項目：直流電阻、絕緣電阻、介損、短路阻抗;試驗結(jié)論：合格

第二，#1主變301開關(guān)保護(hù)測控裝置（非電量、高后備保護(hù)共用一個裝置，無差動保護(hù)功能）。型號：GSP-846;廠家：河南英博電氣有限公司;生產(chǎn)日期：2005年12月;投運(yùn)日期：2006年8月;最近一次定檢情況：試驗日期：2020年3月9日;試驗項目：高后備保護(hù)、低后備保護(hù)、非電量保護(hù);試驗結(jié)論：合格

第三，#1主變本體瓦斯繼電器。型號：QJ-80A-TH;廠家：中國沈陽四興繼電器制造有限公司;生產(chǎn)日期：2008年4月;投運(yùn)日期：2019年10月（更換原配的瓦斯繼電器）;油流速度設(shè)定值為1m/s（校驗動作值1.06m/s）。

2 故障原因分析

（1）總體原因分析

第一，首先若是發(fā)現(xiàn)氣體繼電器出現(xiàn)相應(yīng)保護(hù)動作，那么先要判定變壓器高低壓兩側(cè)電流情況。若是發(fā)現(xiàn)高低壓兩側(cè)并沒有比較顯著的電流數(shù)據(jù)變化，而是僅僅存在單一的重瓦斯動作，那么可以以此初步判定本體開關(guān)不存在內(nèi)部故障情況，造成此問題的主要原因可能是降雨等所引發(fā)的氣體繼電器絕緣下降或者接線端子短路所造成的二次回路故障跳閘報警情況;

第二，主變本體開關(guān)氣體繼電器接線盒外進(jìn)線位置電纜線主要是通過廠家進(jìn)行配置，同時在變壓器本體進(jìn)行安裝，存在著老化以及龜裂的情況。一旦受到外部降雨等影響就容易造成絕緣下降，容易引發(fā)兩線路之間的短路，從而引發(fā)有載分接開關(guān)重瓦斯動作情況;

第三，對于某些容易受到雨雪冰凍天氣影響的區(qū)域來說，氣體繼電器上并沒有設(shè)置防雨罩等防護(hù)設(shè)備，變壓器本體和氣體繼電器等形成比較嚴(yán)重的覆冰問題。

（2）案例情況原因所在

35kV石塘站10kV盧村903線過流I段動作跳閘與#1主變本體重瓦斯動作幾乎同時發(fā)生，可能是10kV盧村903線受到雷擊，線路雷電波沖擊主變繞組，主變線圈振動，油箱內(nèi)壓力上升，油箱內(nèi)絕緣油向油枕流動沖擊瓦斯繼電器擋油板，油流速度達(dá)到瓦斯繼電器整定值，本體重瓦斯動作跳閘。

#1主變在2019年7月16日、2019年10月7日也發(fā)生過本體重瓦斯動作，兩次重瓦斯動作均有#1主變低壓側(cè)近區(qū)三相短路事件。其中，7月16日是10kV母線PT柜內(nèi)避雷器擊穿炸開引起三相短路，10月7日是10kV石威911出線站內(nèi)高壓計量箱（用戶產(chǎn)權(quán)）三相短路。本次（5月24日）是10kV盧村903線過流I段動作跳閘，也可能是因為線路故障大電流瞬時穿越主變繞組產(chǎn)生機(jī)械力造成線圈振動，油箱內(nèi)壓力上升，油箱內(nèi)絕緣油向油枕流動沖擊瓦斯繼電器擋油板，油流速度達(dá)到瓦斯繼電器整定值，本體重瓦斯動作跳閘。

3 檢查及處理過程

（1）跳閘故障檢查和處理總體概述

第一，加強(qiáng)現(xiàn)場檢查。相關(guān)工作人員到變電站對于變壓器實施外觀檢查，確保外觀正常情況下對有載分接開關(guān)、油位、油色等進(jìn)行檢查。同時對油枕的密封性進(jìn)行檢查，確保其無滲漏。對于主變壓器本體的油溫、油位、油色等指標(biāo)異常性進(jìn)行檢查，保證變壓器無滲漏問題。對于有載分接開關(guān)氣體繼電器實施排氣，確保無氣體排出;

第二，對于故障點判斷分析。若是重瓦斯動作信號出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的波動，那么可以初步判定存在有載分接開關(guān)氣體繼電器電纜線故障或者存在二次回路故障等;

第三，對于故障點查找。在故障現(xiàn)場進(jìn)行排查時，需要將關(guān)鍵點集中在重瓦斯的二次回路之上。若是發(fā)現(xiàn)繼電器接線盒出口位置的二次線存在劣化情況就非常容易造成短路問題。在此基礎(chǔ)上對二次線實施開剝測量，明確是否存在有載重瓦斯線的短路情況;

第四，故障的有效處理。針對上述問題需要對氣體繼電器二次線實施拆除并對其重新進(jìn)行連接，同時要對有載分接開關(guān)重瓦斯實施試驗，并且也要對主變壓器絕緣以及直流電阻進(jìn)行試驗。

（2）案例事件檢查及處理過程

輸變電管理所接到故障信息后，立即組織人員到站搶修，現(xiàn)場檢查#1主變本體瓦斯繼電器內(nèi)部未見有氣體、油色干凈，瓦斯繼電器接線盒密封良好無受潮現(xiàn)象，本體端子箱密封良好、無受潮情況。檢測主變絕緣電阻、繞組直流電阻、非電量二次回路絕緣電阻，均合格;對主變高壓側(cè)進(jìn)行45kV交流耐壓試驗，未見異常。取#1主變本體開關(guān)油樣送局變電二所試驗（油樣試驗合格，試驗數(shù)據(jù)與上一次數(shù)據(jù)無明顯變化）。檢測#1主變無異常后，即恢復(fù)主變運(yùn)行。

另外，檢查#1主變10kV側(cè)避雷器計數(shù)器，A、B、C相動作次數(shù)累計分別5、4、6次，該避雷器記數(shù)器是2020年3月9日安裝，計數(shù)器初始值均為0次，即從安裝#1主變10kV側(cè)避雷器計數(shù)器以來2個多月內(nèi)，主變?nèi)啾芾灼饕褎幼?、4、6次。

4 暴露問題分析

（1）事故教訓(xùn)

第一，對于控制電纜來說，在剝開保護(hù)層厚需要對絕緣層采取保護(hù)措施，也可以通過套管實施包扎，避免長期暴露在外而受到外部環(huán)境影響，否則絕緣層容易老化開裂;

第二，在變電站工程檢修、設(shè)備轉(zhuǎn)移、工程驗收以及巡視過程中對于主設(shè)備二次回路沒有給予充分關(guān)注，設(shè)備運(yùn)維和驗收方面存在問題;

第三，沒有設(shè)置防雨罩，不滿足南方電網(wǎng)有關(guān)變壓器本體防護(hù)方面的保護(hù)措施，對于戶外設(shè)置的變壓器來說，一定要對壓力釋放閥、氣體繼電器、油流速動繼電器等設(shè)置必要的防雨罩。

第四，不滿足南方電網(wǎng)公司頒布的《變電站設(shè)備驗收規(guī)范》中變壓器的相關(guān)規(guī)定，例如油浸式變壓器中變壓器出廠驗收（外觀）標(biāo)準(zhǔn)卡明確要求戶外變電壓器的氣體繼電器（本體開關(guān)）、油流速動繼電器、溫度計均應(yīng)裝設(shè)防雨罩，繼電器本體及二次電纜進(jìn)線50 mm應(yīng)被遮蔽，45°向下雨水不能直淋。

（2）案例事件暴露的問題

從安裝#1主變低壓側(cè)避雷器記數(shù)器起2個多月內(nèi)，主變?nèi)嗬@組合計受到雷電沖擊15次，各10kV出線避雷器自安裝投運(yùn)以來，均未進(jìn)行過試驗，是否能有效防雷不清楚。

5 整改措施

（1）總體整改措施

第一，進(jìn)一步加強(qiáng)氣體繼電器和二次回路的維修。南方電網(wǎng)公司頒布的Q/GDW11651.1-2017《變電站設(shè)備驗收規(guī)范》中規(guī)定了有載分接開關(guān)二次回路絕緣試驗的基本要求，需要嚴(yán)格遵照如下幾方面進(jìn)行試驗：二次回路應(yīng)能承受2 kV，1 min對地外施耐壓試驗;絕緣電阻≥1 MΩ。另外，變壓器的竣工驗收也要滿足如下幾方面標(biāo)準(zhǔn)：要確保電纜走線槽固定的牢固性和整齊性，保證其較好密封不能存在積水;電纜保護(hù)管不會發(fā)生破損和銹蝕的情況;全部的二次端子盒都需要在進(jìn)線位置密封良好。

第二，積極實施專項隱患排查以及整改。要加強(qiáng)變電站主設(shè)備二次接線的專項排查，對于處在主變壓器端蓋等位置不易觀測的區(qū)域來說，需要將其作為變電站特別巡查內(nèi)容來對待。對主變壓器壓力釋放閥、氣體繼電器等未加裝防雨罩的，結(jié)合停電安排整改完成。

第三，要嚴(yán)格遵照南方電網(wǎng)公司所制定的驗收標(biāo)準(zhǔn)實施工程安裝驗收、設(shè)備移動轉(zhuǎn)移、設(shè)備檢修驗收等方面的檢查，同時要加強(qiáng)二次回路的驗收，避免出現(xiàn)盲點，同時要嚴(yán)格履行雙方簽字認(rèn)可手續(xù)。

（2）案例事件整改措施

第一，石塘站#1主變一年內(nèi)已發(fā)生3次本體重瓦斯動作，計劃6月份對主變本體進(jìn)行吊芯檢查（需上級專業(yè)人員現(xiàn)場指導(dǎo)）。

第二，考慮到石塘站10kV線路避雷器運(yùn)行年限已久，主變頻繁受到雷電波沖擊，由管轄供電所盡快更換10kV線路避雷器。

6 結(jié)束語

本文主要以35kV石塘站#1主變本體重瓦斯動作跳閘事件為例分析了事件的原因，并說明了檢查以及處理過程。在此基礎(chǔ)上闡明了其中暴露的問題，并提出了相應(yīng)整改措施。通過本文的介紹能夠?qū)χ髯儽倔w重瓦斯動作跳閘情況的處理提供一定參考和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]喬江峰. 一起區(qū)外故障引發(fā)主變重瓦斯誤動事件的分析及整改[J]. 自動化應(yīng)用， 2018（11）：45-47

[2]李傳紅; 李傳東. 有載重瓦斯保護(hù)動作致主變跳閘失電事故分析[J]. 電世界， 2018（07）：88-91

[3]劉德; 韓軍. 重瓦斯保護(hù)動作跳閘原因分析及防范措施[J]. 吉林電力， 2016（10）：125-126

[4]劉子釗; 羅彩儀; 林展洪. 一起220kV變電站主變重瓦斯動作跳閘事件分析[J]. 廣東科技， 2016（05）：15-17