謝達(dá)偉
摘要:文章對(duì)330kV升壓站的主變保護(hù)種類(lèi)和作用進(jìn)行介紹,分析其出現(xiàn)主變故障跳閘的種類(lèi)及其引起的原因,并針對(duì)不同的原因提出了相應(yīng)的主變故障跳閘處理措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:升壓站;主變故障;跳閘
1引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和我國(guó)社會(huì)用電負(fù)荷的不斷增加,我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大也推動(dòng)了電力行業(yè)的快速發(fā)展。尤其是隨著電力相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,電力系統(tǒng)也逐漸向自動(dòng)化和智能化方向轉(zhuǎn)變。在電力系統(tǒng)中,變電站是進(jìn)行電壓升降和電能分配的重要轉(zhuǎn)換站,其主要分為升壓站和降壓站,且主要以變壓器作為主要的電氣設(shè)備,其運(yùn)行的穩(wěn)定性對(duì)變電站乃至整個(gè)電力系統(tǒng)有著重要的影響。而在330kV升壓站主變壓器的運(yùn)行中,比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是其發(fā)生故障而跳閘,所以需要針對(duì)不同的升壓站主變故障跳閘類(lèi)型采取有效的預(yù)防措施,確保其故障發(fā)生時(shí)可以有效隔離和快速解決,縮短主變故障的處理時(shí)間來(lái)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
2變電站主變保護(hù)
330kV增壓站的主變壓器保護(hù)是根據(jù)其不同容量安裝的保護(hù)裝置,主要分為兩種類(lèi)型:氣體保護(hù)和變壓器縱向連接差動(dòng)保護(hù)。其中前者就是對(duì)主變內(nèi)部由于故障而分解產(chǎn)生的氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)并可以發(fā)生保護(hù)動(dòng)作的裝置。而后者則是當(dāng)主變發(fā)生內(nèi)部故障和高壓側(cè)單相短路以及匝間層間短路故障時(shí)能夠起到保護(hù)作用的裝置。此外,在升壓站的主變保護(hù)中還有其他的過(guò)電流、過(guò)電壓、過(guò)負(fù)荷、過(guò)勵(lì)磁、中性點(diǎn)、非電量以及雙重保護(hù)等后備保護(hù)裝置,主要針對(duì)不同的部件起到有效的保護(hù)作用。隨著在升壓站中已經(jīng)配置了各種保護(hù)裝置,但是在升壓站運(yùn)行中還是會(huì)由于各種外界以及內(nèi)部工作環(huán)境等因素而出現(xiàn)故障并引起跳閘事故,綜上所述,主變壓器故障引起的主變壓器跳閘,后備保護(hù)動(dòng)作引起的主變壓器跳閘,設(shè)備故障引起的主變壓器跳閘,主變壓器絕緣故障等主要類(lèi)型。
3變電站主變故障跳閘種類(lèi)與原因
3.1主變故障造成的主變跳閘
主變故障造成的主變跳閘主要有瓦斯保護(hù)動(dòng)作以及差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作兩種,從而使得變壓器油在高溫作用下發(fā)生分解而產(chǎn)生瓦斯等氣體,如果氣體含量超出瓦斯保護(hù)裝置的整定數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。如果變壓器鐵芯發(fā)生故障,油位或泄漏突然下降,變壓器本身發(fā)生燃油噴射或漏油,以及發(fā)生火災(zāi)或爆炸。它還可能導(dǎo)致諸如氣體繼電器中的氣體積聚和變壓器的有載分接開(kāi)關(guān)的油位下降等問(wèn)題,并且這些問(wèn)題將導(dǎo)致重的氣體保護(hù)動(dòng)作和主要的跳閘事故。
3.2后備保護(hù)動(dòng)作造成的主變跳閘
升壓站的后備保護(hù)主要有單側(cè)后備保護(hù)和三相同時(shí)動(dòng)作等情況,其中前者主要是由于升壓站的主變?nèi)齻?cè)中的一相出現(xiàn)過(guò)流情況而引起的單側(cè)跳閘故障。而且這種故障也分為不同的形式,如越級(jí)跳閘,開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作,母線故障和母線差動(dòng)保護(hù)拒絕。并且出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)需要對(duì)二次側(cè)和一次設(shè)備進(jìn)行檢查來(lái)能對(duì)具體原因作為判斷。而后者則主要是由于其中的三側(cè)同時(shí)出現(xiàn)過(guò)流問(wèn)題而引起的。導(dǎo)致上述問(wèn)題的因素通常是由于故障發(fā)生時(shí)的開(kāi)關(guān)拒絕。并主要有以下三種形式:一,主變壓器低壓側(cè)備用保護(hù)范圍短路和備用保護(hù)拒絕或開(kāi)關(guān)拒絕。其次,主變壓器在主保護(hù)范圍內(nèi)短路,主保護(hù)被拒絕。三是主變電源側(cè)母線故障而母差保護(hù)拒動(dòng)。
3.3裝置誤動(dòng)造成的主變跳閘
在330kV升壓站中會(huì)使用較多的配件裝置,而這些裝置如果處于交叉的工作環(huán)境中就有可能出現(xiàn)裝置誤動(dòng)的現(xiàn)象而出現(xiàn)主變跳閘的事故,主要表現(xiàn)在變壓器空冷裝置的誤操作,鐵心剩磁誤操作,以及維修后輸電開(kāi)關(guān)裝置故障引起的誤動(dòng)作。其中由于變壓器的風(fēng)冷裝置是對(duì)升壓站的冷卻裝置進(jìn)行控制的主要裝置,也是確保冷卻系統(tǒng)可以自動(dòng)化控制和運(yùn)行的重要裝置,其在運(yùn)行中為了確保其正常運(yùn)行,需要隨時(shí)對(duì)變壓器的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視,并對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)確保風(fēng)機(jī)和油泵的安全運(yùn)行。其比較常見(jiàn)的故障就是風(fēng)機(jī)和油泵出現(xiàn)故障而引起上層變壓器油升溫,此時(shí)可以正常發(fā)出警告。而如果其控制回路一旦出現(xiàn)故障就不會(huì)發(fā)生相應(yīng)的警告,這樣就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生主變跳閘的現(xiàn)象。而且在跳閘發(fā)生之后以及自動(dòng)恢復(fù)送電的過(guò)程中,由于鐵芯中還有剩磁,所以也不可避免存在勵(lì)磁涌流問(wèn)題,這樣也會(huì)發(fā)生主變跳閘故障。
4變電站主變故障跳閘處理
一旦330kV升壓站中出現(xiàn)主變跳閘故障,就需要針對(duì)不同的故障表現(xiàn)形式對(duì)故障原因進(jìn)行查找,然后采取相應(yīng)的處理方法進(jìn)行故障排除。針對(duì)主變保護(hù)引起的跳閘故障,在對(duì)跳閘原因進(jìn)行分析之后并且進(jìn)行故障排除之后才能進(jìn)行送電。其中對(duì)于五四保護(hù)或者主變開(kāi)關(guān)跳閘,有必要確定斷路器的跳閘位置,事件記錄器監(jiān)控系統(tǒng)的指示,以及確定變壓器故障跳閘問(wèn)題的一致性狀態(tài),保護(hù)動(dòng)作或信號(hào)。然后對(duì)跳閘事故前后的變壓器油溫、負(fù)荷、油位以及油色等進(jìn)行檢查、分析并做出判斷。此外,還可以在對(duì)主變保護(hù)裝置進(jìn)行日常維護(hù)的過(guò)程總,通過(guò)氣相色譜分析的方法對(duì)變壓器油中的氣體組分和含量進(jìn)行檢測(cè)和確定,這樣就可以對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)其異常情況來(lái)分析其運(yùn)行中的故障隱患并有效排除,大大提高其運(yùn)行的安全性和可靠性。
對(duì)于由主變壓器引起的三相開(kāi)關(guān)跳閘,在檢測(cè)到故障原因時(shí)從二次設(shè)備開(kāi)始檢查,并在主變壓器中進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)等所有保護(hù)動(dòng)作情況進(jìn)行檢查,確認(rèn)是否存在保護(hù)壓板漏投的問(wèn)題。此外,還要對(duì)開(kāi)關(guān)操作直流電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查和確認(rèn),確認(rèn)的主要內(nèi)容就是這些開(kāi)關(guān)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)斷開(kāi)的問(wèn)題。此外還要檢查故障錄波器等。
5結(jié)語(yǔ)
變電站是電力系統(tǒng)最重要的組成部分之一,在確保電力的分配和正常供應(yīng)以及減少運(yùn)輸過(guò)程中的電能損失方面發(fā)揮著重要作用。其運(yùn)行的穩(wěn)定性也將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。而針對(duì)由于主變故障、后備保護(hù)動(dòng)作以及裝置誤動(dòng)等問(wèn)題而引起的主變跳閘故障,則需要對(duì)其影響因素進(jìn)行介紹和研究,然后在其進(jìn)行處理和預(yù)防,并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和控制,減少同類(lèi)故障的發(fā)生概率。
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(作者單位:黃河電力檢修工程有限公司)