500k V變電站主變故障分析處理措施

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1 引言

對于變電站來說,其本身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜,在各方面因素的影響下,變電設(shè)備在運(yùn)行的過程中會出現(xiàn)各種各樣的設(shè)備故障和系統(tǒng)故障,其中大部分的系統(tǒng)故障都是由設(shè)備故障轉(zhuǎn)化而來,進(jìn)而會對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大的影響。因此,為了將變電站主變故障帶來的影響降至最低,一旦發(fā)生故障值班人員就要能夠及時作出反應(yīng),對故障位置、故障類型和故障原因進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,并采取針對性措施進(jìn)行處理。

2 500k V變電站主變的特點(diǎn)

與220k V的主變壓器相比較而言,500k V變電站主變壓器在地點(diǎn)的選擇上,相對來說還是比較偏僻的,隨著當(dāng)前階段科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,對于主變壓器的二次操作能夠以遠(yuǎn)程操控的形式來替代。在整個電網(wǎng)運(yùn)行的過程中,變電站和主變壓器都是非常核心的環(huán)節(jié)和裝置,對于主變壓器來說,其本身就具有容量大、工作電壓高等一系列的特點(diǎn),因此在實(shí)際運(yùn)行的過程中不管出現(xiàn)什么樣的故障問題,都會給整個電力系統(tǒng)帶來巨大的故障和安全問題,同樣也會給電力企業(yè)和整個社會帶來無法估量的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外,對于500k V變電站的主變壓器來說,不管是組裝、拆卸還是檢修,都會耗費(fèi)大量的時間,為了達(dá)到節(jié)約時間的問題,就必須要加強(qiáng)對變壓器維護(hù)和調(diào)試過程的時間把控,一旦發(fā)生故障要能夠在最短的時間內(nèi)做好故障的定位以及故障原因的排查工作,要能夠使變電保護(hù)過程中的高效性、靈活性、可靠性得到進(jìn)一步的凸顯[1]。

在當(dāng)前階段500k V變電站主變壓器運(yùn)行的過程中,主要采用的保護(hù)模式就是雙重化配置的保護(hù),對于雙重化配置的保護(hù)來說,就是在原有的縱聯(lián)差動保護(hù)的基礎(chǔ)上,再配上兩套總差保護(hù)裝置,其中差動保護(hù)能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對電流的科學(xué)切斷,在對最大故障電流進(jìn)行監(jiān)測的過程中,一旦發(fā)現(xiàn)故障電流達(dá)到飽和狀態(tài)就能夠立即針對電流實(shí)施切斷操作,這樣就能夠?qū)ψ儔浩髌鸬娇煽俊⒂行У谋Ｗo(hù)。除此之外,對于主變壓器的保護(hù)還有一個非電量的保護(hù)形式—瓦斯保護(hù),對于瓦斯保護(hù)來說,其是變壓器內(nèi)部故障的一種直接反應(yīng),這種狀態(tài)通過電氣量保護(hù)是難以反映出來的,對于一些初期表現(xiàn)非常輕微的故障來說,在擴(kuò)大初期差動保護(hù)的過程中是無法做出動作的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,比率制動系統(tǒng)在整個500k V變電站的主變中得到了廣泛的運(yùn)用,并大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的靈敏度,在故障發(fā)生時動作電流會隨著短路電流的增大而增大,而通過對制動比率的選擇就能夠有效提升整個主變壓器的運(yùn)行效率。

3 500k V變電站主變故障分析

當(dāng)前階段,一般會將變壓器的故障劃分為兩個方面,分別是一類故障和二類故障,對于一類故障來說,在發(fā)生后要通過必要的停電檢查才能夠達(dá)到消除故障的目的,對于二類故障來說,主要發(fā)生在預(yù)防性試驗(yàn)以及計劃檢修的過程中,對于這類故障能夠等到檢修期進(jìn)行集中維修處理。按照變壓器的故障現(xiàn)象來進(jìn)行分類劃分的話,可以分為短路故障、絕緣故障以及聲音故障和過熱故障等,而從變壓器的故障部位來對主變故障進(jìn)行分類,可以劃分為鐵芯故障、散熱器故障、油箱故障以及絕熱故障等。

對于主變壓器的常見故障來說,主要表現(xiàn)在測控單元異常、通道異常、裝置插件故障、電容器熔絲熔斷故障等類型,一般形式的故障現(xiàn)象表現(xiàn)為漏洞或者是主變壓器的過熱等,除此之外對于一次設(shè)備的運(yùn)行來說,還要能夠考慮到液壓系統(tǒng)壓力低閉鎖以及分合閘問題。在滅弧室的壓力控制方面,在開關(guān)位置處都是設(shè)置相應(yīng)的告警接點(diǎn),告警接點(diǎn)的存在為閉鎖分閘階段的處理提供了足夠的時間,對于液壓開關(guān)來說,需要對二次回路的液壓問題以及液壓機(jī)的機(jī)構(gòu)問題進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,即使出現(xiàn)漏氮的問題,裝置也會立即對重合閘進(jìn)行閉鎖處理,直至問題解決后才會閉鎖分閘,在此期間內(nèi)并不會對整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來較大的影響。對于二次設(shè)備的保護(hù)裝置來說,在運(yùn)行的過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)插件方面的故障,由于500k V變電站的主變采用的是雙重化配置模式,通過這一配置能夠?qū)崿F(xiàn)對相應(yīng)保護(hù)模塊的閉鎖處理。

對于變電保護(hù)方面的問題來說,跳閘是最常見的故障形式,在發(fā)生跳閘問題之后,變電運(yùn)維人員要能夠在最短的時間內(nèi)對故障原因進(jìn)行排查,并且要在閉合電路送電之后對故障點(diǎn)進(jìn)行尋找和定位,并進(jìn)行相應(yīng)的隔離操作。在正式送電工作開展之前,還需要對現(xiàn)場的故障問題進(jìn)行統(tǒng)一的檢查,如果沒有出現(xiàn)新的故障問題,就能夠繼續(xù)開展送電操作。對于電路無法進(jìn)行正常閉合的問題來說,并不需要開展現(xiàn)場檢查工作,但是要對母線故障、開關(guān)失靈保護(hù)動作以及主變故障進(jìn)行排查,在對500k V變電站主變故障進(jìn)行處理時,要能夠堅持反應(yīng)時間短、處理速度快的基本原則,因此處理時間的延長會給變電站系統(tǒng)帶來更加嚴(yán)重的損害。

4 500k V變電站主變故障的解決方法

在對500k V變電站主變故障進(jìn)行排查和解決時,首先需要做的就是對以下類型的故障進(jìn)行全面的檢查：(1)需要加強(qiáng)對主變壓器運(yùn)行過程中油位和溫度變化情況的監(jiān)控,要觀察其是否存在漏油問題,同時檢查冷卻系統(tǒng)是否能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)；(2)進(jìn)一步加強(qiáng)對變壓器負(fù)荷情況的監(jiān)測,要能夠?qū)ψ儔浩鞯呢?fù)荷進(jìn)行全面的控制；(3)檢查變壓器內(nèi)部是否存在爆裂等非正常的噪音,并對噴油狀況以及溫度進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)油位和油溫異常問題,都要立即進(jìn)行停機(jī)檢查；(4)當(dāng)漏油問題較為嚴(yán)重時,需要采取針對性的措施來進(jìn)行制止,如果油位上升過快的話,則可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆庞吞幚韀2]。

變電站運(yùn)行過程中的檢查工作對變電站的穩(wěn)定有著非常重要的作用和意義,而對漏油范圍的檢查則能夠?qū)收闲再|(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,對油溫的檢查則能夠得到確切的運(yùn)行狀態(tài),除此之外還要能夠定期對變電站主變壓器的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查。在故障檢測和排查的過程中,除了可以借用必要的監(jiān)測設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)之外,還可以通過對油質(zhì)的判斷來對是否存在故障進(jìn)行確定,正常狀態(tài)下的油質(zhì)呈現(xiàn)出來的是微黃、透明狀態(tài),如果油面過低的話,則表面出現(xiàn)了漏油問題,如果油溫過高則表面冷卻系統(tǒng)可能存在故障,需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。處于正常運(yùn)行狀態(tài)的主變壓器,其運(yùn)行聲音為嗡嗡的電磁聲,如果出現(xiàn)異常噪音則表面存在故障。

針對主變壓器采取全面的保護(hù)措施是降低主變壓器運(yùn)行故障發(fā)生概率的重要內(nèi)容,在加強(qiáng)對主變壓器運(yùn)行保護(hù)的過程中,有以下基本要求：(1)一旦出現(xiàn)變壓器油溫過高、過低或者是過負(fù)荷等問題,都會有警報信號發(fā)出,此時為了進(jìn)一步加強(qiáng)對故障影響的把控,需要及時采取措施阻止故障電流流經(jīng)主變壓器,或者是可以通過電流速斷保護(hù)裝置來對故障的危害性進(jìn)行進(jìn)一步的降低；(2)在主變壓器故障發(fā)生之后,需要立即斷開所有的電源,對于負(fù)荷中的過電流問題而言,大多數(shù)過電流都具有短時性,因此并不需要對變壓器進(jìn)行保護(hù)斷開,而是要針對具體情況采取相應(yīng)的保護(hù)措施,如果出現(xiàn)主變壓器主體溫度的急劇上升,則需要立即使用溫度繼電器來進(jìn)行操作[3]；(3)如果與主變壓器連接的母線或者是其他位置發(fā)生故障的話,則需要針對故障部位采取相應(yīng)的隔離措施。如果是持續(xù)時間較長的過負(fù)荷,則留給變電站運(yùn)行人員處理問題的時間就會更加的寬裕,然而如果保護(hù)裝置無法對故障進(jìn)行切除的話,則需要采用過電流保護(hù)來將主變壓器的斷路器進(jìn)行斷開操作,對于主變壓器內(nèi)的油面降低以及輕微瓦斯問題,則需要通過瓦斯繼電器來進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語

總而言之,隨著用電需求量的不斷增加。500k V變電站將會成為電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用形式,同時也會成為電力系統(tǒng)電力運(yùn)輸過程中的主干力量。對于500k V的變電站來說,由于其容量非常大,同時在高壓直流傳輸?shù)倪^程中還承擔(dān)著非常重要的連接作用,因此成為現(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)行中不可或缺的一部分。在未來的發(fā)展過程中,為了使變電站主變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行得到可靠的保障,要能夠適當(dāng)加大對主變故障問題的研究力度,結(jié)合故障形式和故障原因,對故障處理措施進(jìn)行更加深入的研究,使整個電力行業(yè)能夠更加穩(wěn)定的發(fā)展。