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(guī)操調(diào)變壓器有載調(diào)壓裝置濾油機，導致主生產(chǎn)線停產(chǎn)的事故案例，并結(jié)合案例具體經(jīng)過，詳細分析了影響變壓器有載調(diào)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(chǎn)工作提供運行指導，以達到提高變壓器有載調(diào)壓裝置使用安全可靠性的目的。

關鍵詞：變壓器;有載調(diào)壓裝置;濾油機;瓦斯繼電器

0??? 引言

有載調(diào)壓開關為變壓器內(nèi)部的重要附件，由選擇開關、觸頭組、切換開關、驅(qū)動機構(gòu)等元件組成，生產(chǎn)依靠有載分接開關對電壓進行調(diào)節(jié)，使得電壓波動得以穩(wěn)定，電壓質(zhì)量得以提高，從而使整個電力系統(tǒng)的運行得到優(yōu)化[1]。當前，10 MVA以上生產(chǎn)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(fā)生的一起因頻繁啟動主變有載調(diào)壓裝置濾油機，產(chǎn)生氣體堆積，引發(fā)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(yè)生產(chǎn)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(chǎn)變壓器，均為特變電工生產(chǎn)的有載調(diào)壓油浸自冷式變壓器。本次事故為1臺75 MVA主生產(chǎn)變壓器跳閘，造成生產(chǎn)停車損失約1 285.78萬元。

2??? 事故經(jīng)過

2020年5月某日16：30，運行部電氣主值發(fā)現(xiàn)#3主變有載調(diào)壓裝置在調(diào)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(diào)壓裝置檢查”。

10：35：12，電氣主值應電氣檢修人員要求，配合調(diào)整#3主變分接頭檔位由“6”至“5”，以確認#3主變有載調(diào)壓裝置調(diào)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(diào)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(lián)系運行電氣主值調(diào)整分接頭，濾油機仍無法自動啟動;電氣檢修打開有載調(diào)壓機構(gòu)內(nèi)柜門，并再次手動啟動濾油機。連續(xù)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(jīng)現(xiàn)場檢查，#3主變有載調(diào)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(zhuǎn)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(diào)壓開關油樣化驗，結(jié)果：合格。對#3主變高壓側(cè)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(shù)為3.84%，超過規(guī)范標準要求（三相不平衡≤2%）。

后續(xù)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(jié)果：高壓側(cè)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(shù)超標。

有載開關廠家到廠后，再次配合對其進行全面檢查發(fā)現(xiàn)：

（1）瓦斯保護動作時，操作機構(gòu)齒輪行程未到位（連桿機構(gòu)跑偏導致），經(jīng)手動操作有載調(diào)壓開關后，聯(lián)動濾油機正常。

（2）吊芯檢查：油質(zhì)良好，未發(fā)現(xiàn)拉弧擊穿現(xiàn)象，在油腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)傷損現(xiàn)象。開關機構(gòu)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(guī)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(chǎn)生的氣體會積在油腔和管道內(nèi)，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(fā)生變化，突然加快，引發(fā)繼電器動作。

（5）核對施工圖紙，將B相套管接線端子打開，發(fā)現(xiàn)B相套管接線端子（將軍帽）未緊固，運行中發(fā)熱，造成接觸面氧化，引起B(yǎng)相接觸電阻增加（表1）。對高壓側(cè)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(jīng)重新進行高壓側(cè)繞組直流電阻試驗，三相直流電阻及不平衡系數(shù)符合標準要求（表2）。

（6）國內(nèi)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(guī)程》（DL/T 540—1994）的規(guī)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(diào)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(guī)操作生產(chǎn)設備，多次操作有載調(diào)壓，引發(fā)瓦斯繼電器重瓦斯保護動作。

（2）物的不安全狀態(tài)：#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(guī)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(guī)范要求等隱患未發(fā)現(xiàn)。

（2）作業(yè)人員野蠻操作，短時間內(nèi)頻繁手動啟動運行中有載調(diào)壓開關和濾油機。

（3）運行和設備部現(xiàn)場工作和管理人員安全意識和業(yè)務水平不足，未能有效辨識作業(yè)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(fā)人、工作負責人及工作許可人人員資質(zhì)管理，并重新對工作票“三種人”現(xiàn)有的名單重新進行審核與簽發(fā)。

（2）制訂并執(zhí)行生產(chǎn)指揮調(diào)度及協(xié)調(diào)管理制度，規(guī)范生產(chǎn)過程中對生產(chǎn)現(xiàn)場情況的匯報程序和生產(chǎn)指令生成程序，運行與檢修、生產(chǎn)管理及安全監(jiān)督、生產(chǎn)服務等部門之間的正常工作聯(lián)系，異常及缺陷處理、緊急突發(fā)事件處理等方面的指揮與協(xié)調(diào)。

（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(diào)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(guī)程及電氣一、二次檢修規(guī)程，開展危險點辨識和培訓學習，加強生產(chǎn)人員技術和安全培訓工作。

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

（8）聯(lián)系變壓器廠商，明確是否對瓦斯繼電器及油管線不規(guī)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(jié)語

當今，有載調(diào)壓裝置在生產(chǎn)變壓器中已是普遍應用，通過它改善了用電質(zhì)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(chǎn)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(wǎng)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(chǎn)損失。所以業(yè)主單位在投運設備前，必須嚴格按電力行業(yè)標準規(guī)范進行管理和驗收，避免遺留施工安裝隱患，同時提升生產(chǎn)技術人員業(yè)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(tǒng)的消缺指導流程，明確生產(chǎn)設備應有的作業(yè)風險辨識，達到防范同類事故再次發(fā)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(yè)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(chǎn)管理工作。