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        一起強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制故障引起變壓器跳閘事故的分析與處理

        2020-12-27 04:55:32劉立燦
        冶金動力 2020年1期
        關(guān)鍵詞:變壓器

        劉立燦

        (邯鄲鋼鐵集團有限責(zé)任公司能源中心,河北邯鄲 056015)

        前言

        邯鋼集團公司某220 kV 變電站4 臺120 MVA變壓器采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷冷卻方式,根據(jù)《電力變壓器運行規(guī)程(DL/T572-2010)》規(guī)定,強迫油循環(huán)冷卻系統(tǒng)必須有兩個獨立的工作電源,兩個工作電源能夠自動和手動切換;當(dāng)冷卻系統(tǒng)全停時,按要求規(guī)定啟動變壓器跳閘;冷卻器全停時變壓器最長運行時間不得超過1 h。強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器的冷卻系統(tǒng)故障能夠啟動變壓器的跳閘回路,該220 kV 變電站發(fā)生過一起由于冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致的變壓器跳閘事故,導(dǎo)致鐵、鋼、軋各產(chǎn)線大面積停電停產(chǎn),經(jīng)濟損失嚴重,雖然進行了相應(yīng)的技術(shù)改進,但教訓(xùn)極為深刻。

        1 事故經(jīng)過

        220 kV 變電站1#主變按計劃完成清掃檢修試驗后,根據(jù)調(diào)度指令由檢修轉(zhuǎn)運行后,對變壓器進行檢查,冷卻器油泵、風(fēng)機運轉(zhuǎn)正常,負荷正常,聲音正常,主變溫升正常,值班人員對檢查結(jié)果記錄在運行日志薄上。運行1 h 左右,1#主變突然跳閘,中央信號屏發(fā)出“1#主變冷卻器全停”信號。

        2 原因分析

        事故發(fā)生后,值班人員立即到現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制箱電源指示燈正常,風(fēng)控箱內(nèi)接觸器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熱繼電器等元器件及接線外觀無異常,沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)熱、損毀現(xiàn)象。

        通過對強迫油循環(huán)風(fēng)冷電源控制原理(如圖1所示)以及風(fēng)冷全停跳閘跳閘回路(如圖2 所示)分析和梳理,其工作原理如下。

        強油風(fēng)冷有兩路380 V 交流電源供電,可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)KK 切換工作電源。當(dāng)兩路380 V 交流電源都帶電時,電壓繼電器KV1、KV2吸合;KK處于1 位置時,接觸器KM1 線圈吸合工作,電源1 工作;當(dāng)KK 處于2 位置時,接觸器KM2 線圈吸合工作,電源2 工作;當(dāng)KK 處于0 位置時,接觸器KM1、KM2 線圈均斷電釋放,冷卻器停運。如果交流工作電源故障失電,電壓繼電器返回,其接點接通備用電源接觸器線圈得電吸合,備用電源繼續(xù)帶冷卻器工作。

        強迫油循環(huán)變壓器冷卻器正常是自動投入的,變壓器投運時,其高、中、低壓三側(cè)斷路器合閘,其輔助接點斷開啟動繼電器K 的控制電源,K 常閉接點返回,接通風(fēng)冷控制接觸器KM1 或KM2 線圈電源,冷卻器投運。

        圖1 強迫油循環(huán)風(fēng)冷電源控制原理圖

        當(dāng)冷卻器兩路電源全失電時,風(fēng)冷全停,接觸器KM1、KM2 線圈斷電釋放,其常閉觸點返回,啟動時間繼電器KT。時間繼電器KT 設(shè)有兩個整定值,其接點KT-1 整定值為20 min,與溫度繼電器KTP接點串聯(lián)啟動三側(cè)開關(guān)跳閘,KTP 繼電器整定值為75 ℃;接點KT-2 整定值為60 min,直接啟動三側(cè)開關(guān)跳閘。即如果變壓器溫度達到或超過75 ℃,風(fēng)冷全停20 min 主變跳閘;如果變壓器溫度低于75 ℃,風(fēng)冷全停60 min主變跳閘。

        圖2 強油風(fēng)冷全停跳閘回路圖

        經(jīng)過檢查風(fēng)控箱,發(fā)現(xiàn)時間繼電器KT 動作,延時60 min接點KT-2接通跳閘回路。進一步測量發(fā)現(xiàn),兩路電源電壓正常,電源轉(zhuǎn)換開關(guān)KK 處于1 位置,短接啟動風(fēng)冷繼電器K 常閉接點1,接觸器KM1吸合,KM2 釋放,但此時測量接觸器KM1、KM2 常閉輔助接點,均處于返回接通狀態(tài),接通了時間繼電器KT,繼而啟動主變跳閘,說明接觸器KM1 常閉輔助觸點不正常。對接觸器KM1進行拆解,發(fā)現(xiàn)KM1輔助接點卡澀松脫,無論接觸器鐵芯是否動作,輔助接點均不動作,這就是此次“1#主變冷卻器全?!碧l的原因。

        3 改進措施及效果

        (1)由于強迫油循環(huán)風(fēng)冷系統(tǒng)電源接觸器的重要性,一旦故障可能導(dǎo)致主變跳閘的嚴重事故,將兩個電源接觸器KM1、KM2 全部更換成質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。

        (2)為了防止接觸器常閉輔助觸點故障啟動跳閘回路,電源接觸器KM1、KM2 分別采用兩個常閉輔助觸點串聯(lián)啟動跳閘回路,如圖3所示。

        圖3 強油風(fēng)冷全停跳閘回路改進圖

        改進后,電源接觸器KM1和KM2的兩個常閉輔助觸點同時返回,才會啟動主變跳閘回路,大大降低了輔助觸點故障誤啟動主變跳閘的風(fēng)險,提高了可靠性。

        (3)為了提高強油風(fēng)冷啟動回路的可靠性,分別采用啟動繼電器K的兩個常閉點并聯(lián)方式啟動風(fēng)冷,如圖4所示。

        圖4 強油風(fēng)冷啟動回路改進圖

        (4)由于強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制箱露天安裝在主變旁,在風(fēng)控箱上部加裝防護頂棚,晴天防止太陽直射,降低風(fēng)控箱運行溫度;雨天防止風(fēng)控箱進水,改善風(fēng)控箱的運行環(huán)境。

        (5)正常運行時,加強強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制箱的巡視檢查和測溫,檢查運行的電源接觸器是否異響,測量溫度是否異常,如發(fā)現(xiàn)聲音和溫度異常應(yīng)及時切換電源,消除缺陷。

        (6)主變檢修時,同時對強迫油循環(huán)風(fēng)冷控制箱進行檢查和維護,檢查電源接觸器及其觸點動作是否靈活,觸點是否氧化。如果觸點機構(gòu)卡澀動作不靈活,應(yīng)及時更換成新的接觸器。如果觸點氧化,應(yīng)用細砂紙打磨清除氧化層,確保接觸良好。測量控制回路絕緣電阻,其值最低不小于1 MΩ,防止直流接地造成的主變誤跳閘。

        通過上述技術(shù)改進和加強維護措施后,主變壓器強迫油循環(huán)風(fēng)冷系統(tǒng)一直運行良好,沒有再發(fā)生類似故障。

        4 結(jié)束語

        變壓器冷卻系統(tǒng)雖然屬于變壓器的輔助設(shè)備,但其可靠運行至關(guān)重要,因此,要像對待主設(shè)備一樣重視對輔助設(shè)備的管理和維護,制定出巡檢、維護、檢修內(nèi)容和周期,完善和消除控制回路缺陷,確保不出現(xiàn)影響主設(shè)備運行的故障,才能保證供電系統(tǒng)安全可靠運行,更好地為生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)。

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