一起主變有載重瓦斯保護動作跳閘事故案例分析

摘 要：介紹某廠因人員違規操調變壓器有載調壓裝置濾油機，導致主生產線停產的事故案例，并結合案例具體經過，詳細分析了影響變壓器有載調壓裝置可靠性的相關因素。為避免類似事故，針對案例要點因素，從運行、維護等多個方面提出了針對性安全防范措施及改善意見，為生產工作提供運行指導，以達到提高變壓器有載調壓裝置使用安全可靠性的目的。

關鍵詞：變壓器;有載調壓裝置;濾油機;瓦斯繼電器

0??? 引言

有載調壓開關為變壓器內部的重要附件，由選擇開關、觸頭組、切換開關、驅動機構等元件組成，生產依靠有載分接開關對電壓進行調節，使得電壓波動得以穩定，電壓質量得以提高，從而使整個電力系統的運行得到優化[1]。當前，10 MVA以上生產變壓器廣泛使用，正因為其重要性，其一旦故障將導致嚴重后果。本文介紹了2020年5月某廠發生的一起因頻繁啟動主變有載調壓裝置濾油機，產生氣體堆積，引發主變有載重瓦斯保護動作跳閘的事故，對該事故原因進行深度剖析，以還原事故過程，避免重蹈覆轍，對大型工業生產變壓器運行管理具有借鑒和指導意義。

1??? 概況

該廠配置容量為2×180 MVA+2×75 MVA，220/37 kV等級共4臺主生產變壓器，均為特變電工生產的有載調壓油浸自冷式變壓器。本次事故為1臺75 MVA主生產變壓器跳閘，造成生產停車損失約1 285.78萬元。

2??? 事故經過

2020年5月某日16：30，運行部電氣主值發現#3主變有載調壓裝置在調整分接頭后濾油機無法自動啟動，告知設備管理部電氣檢修人員處理缺陷。

次日許可電氣工作票“#3主變有載調壓裝置檢查”。

10：35：12，電氣主值應電氣檢修人員要求，配合調整#3主變分接頭檔位由“6”至“5”，以確認#3主變有載調壓裝置調整分接頭后濾油機是否能自動啟動。

10：41：12，電氣檢修確認濾油機無法自啟后，手動啟動#3主變有載調壓裝置濾油機，濾油機工作正常;電氣檢修將運行的濾油機關閉，聯系運行電氣主值調整分接頭，濾油機仍無法自動啟動;電氣檢修打開有載調壓機構內柜門，并再次手動啟動濾油機。連續手動啟動濾油機3次，最后一次啟動濾油機時，#3主變跳閘。

10：44：49，#3主變有載重瓦斯動作出口，后經現場檢查，#3主變有載調壓瓦斯繼電器瓦斯保護動作，跳閘回路檢查正常。

當日下午將#3主變轉檢修，并對其進行檢查，確認有載開關重瓦斯保護動作正確。采取本體、有載調壓開關油樣化驗，結果：合格。對#3主變高壓側繞組進行直流電阻測試，B相比A、C相電阻偏大40 mΩ，直流電阻三相不平衡系數為3.84%，超過規范標準要求（三相不平衡≤2%）。

后續兩日，變壓器本體再次進行了絕緣電阻、直流電阻、本體介損、套管介損、有載開關特性試驗、油試驗，試驗結果：高壓側B相直流電阻比A、C相大40 mΩ左右，三相繞組電阻不平衡系數超標。

有載開關廠家到廠后，再次配合對其進行全面檢查發現：

（1）瓦斯保護動作時，操作機構齒輪行程未到位（連桿機構跑偏導致），經手動操作有載調壓開關后，聯動濾油機正常。

（2）吊芯檢查：油質良好，未發現拉弧擊穿現象，在油腔內發現一段密封材料破損件（尺寸1.1 cm×0.4 cm×0.2 cm）。

（3）開關本體解體檢查：測量開關過渡電阻在7.5～7.7 Ω（銘牌上標示7.6 Ω），符合要求。動靜觸頭檢查，未發現傷損現象。開關機構動作行程及動作時間滿足要求。

（4）瓦斯繼電器安裝不符合規范要求：水平管線垂直方向未按2%坡度要求安裝，開關切換時產生的氣體會積在油腔和管道內，瓦斯繼電器實際動作定值偏小，在一定條件下，會引起誤動。變壓器廠家未按MR廠家的技術要求配置，濾油機進油管采用六分管，出油管采用五分管，啟動濾油機時，油流速度會發生變化，突然加快，引發繼電器動作。

（5）核對施工圖紙，將B相套管接線端子打開，發現B相套管接線端子（將軍帽）未緊固，運行中發熱，造成接觸面氧化，引起B相接觸電阻增加（表1）。對高壓側B相套管接線端子接觸面進行打磨清洗，重新回裝緊固。同時對A相、C相套管接線端子接觸面進行拆除檢查、清洗，重新回裝堅固。經重新進行高壓側繞組直流電阻試驗，三相直流電阻及不平衡系數符合標準要求（表2）。

（6）國內所用瓦斯繼電器的流速整定值都是按照《QJ-25型、QJ-50型、QJ-80型氣體繼電器檢驗規程》（DL/T 540—1994）的規定整定為1 m/s[2]，而該廠設定定值為1.0 m/s，符合標準要求，確認#3主變有載調壓重瓦斯保護動作正確。

3??? 事故原因

3.1??? 直接原因

（1）人的不安全行為：電氣點檢長違規操作生產設備，多次操作有載調壓，引發瓦斯繼電器重瓦斯保護動作。

（2）物的不安全狀態：#3主變瓦斯繼電器及油管線不符合標準，存在積集氣體隱患。

3.2??? 間接原因

（1）#3主變投運前未按電力標準規范進行管理和驗收，瓦斯繼電器及油管線安裝設計不符合規范要求等隱患未發現。

（2）作業人員野蠻操作，短時間內頻繁手動啟動運行中有載調壓開關和濾油機。

（3）運行和設備部現場工作和管理人員安全意識和業務水平不足，未能有效辨識作業風險。

4??? 事故教訓及防范措施

（1）重新修訂工作票管理制度，加強對工作票簽發人、工作負責人及工作許可人人員資質管理，并重新對工作票“三種人”現有的名單重新進行審核與簽發。

（2）制訂并執行生產指揮調度及協調管理制度，規范生產過程中對生產現場情況的匯報程序和生產指令生成程序，運行與檢修、生產管理及安全監督、生產服務等部門之間的正常工作聯系，異常及缺陷處理、緊急突發事件處理等方面的指揮與協調。

（3）對同類型的#3、#4號主變工程進行設計圖紙審查，全面檢查并制訂檢修計劃。

（4）對各有載調壓開關的濾油機進出口閥門加強管理，在各閥門掛禁動牌。

（5）對4臺220 kV主變壓器運行、維護升級管控，納入精密點檢設備。

（6）修訂變壓器運行規程及電氣一、二次檢修規程，開展危險點辨識和培訓學習，加強生產人員技術和安全培訓工作。

（7）對廠內同類型變壓器開展設備隱患檢查，對發現的隱患問題制訂專項解決方案。

（8）聯系變壓器廠商，明確是否對瓦斯繼電器及油管線不規范安裝問題進行整改。若要整改，按約定時間完成;若不整改，明確如何才能保證安全運行。

（9）將主變有載開關納入定期檢修計劃，加強有載開關維護管理。

5??? 結語

當今，有載調壓裝置在生產變壓器中已是普遍應用，通過它改善了用電質量，但市場中流通的有載分接開關種類繁多，使得變壓器和有載分接開關產品對接存在大量問題，導致使用過程中可能會存在不少安全隱患，對電網的安全運行造成很大影響，嚴重時甚至可能威脅到人身安全或造成重大生產損失。所以業主單位在投運設備前，必須嚴格按電力行業標準規范進行管理和驗收，避免遺留施工安裝隱患，同時提升生產技術人員業務技能水平及安全風險認識水平，避免盲目維修和野蠻操作;建立系統的消缺指導流程，明確生產設備應有的作業風險辨識，達到防范同類事故再次發生的作用。

[參考文獻]

[1] 張會娟.變壓器有載分接開關常見故障分析及應對措施[J].電氣技術，2011（12）：103-104.

[2] 謝毓城.電力變壓器手冊[M].北京：機械工業出版社，2003.

收稿日期：2021-07-05

作者簡介：鄭祖軍（1985—），男，福建三明人，電氣工程師，主要從事電廠運行生產管理工作。