四川蜀能電力有限公司電網(wǎng)運(yùn)維分公司 四川 成都 610041

1 引言

對(duì)于變電站來(lái)說(shuō),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(guò)程中會(huì)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(lái),進(jìn)而會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)巨大的影響。因此,為了將變電站主變故障帶來(lái)的影響降至最低,一旦發(fā)生故障值班人員就要能夠及時(shí)作出反應(yīng),對(duì)故障位置、故障類(lèi)型和故障原因進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,并采取針對(duì)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(duì)來(lái)說(shuō)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(duì)于主變壓器的二次操作能夠以遠(yuǎn)程操控的形式來(lái)替代。在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)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(duì)于主變壓器來(lái)說(shuō),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(guò)程中不管出現(xiàn)什么樣的故障問(wèn)題,都會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)帶來(lái)巨大的故障和安全問(wèn)題,同樣也會(huì)給電力企業(yè)和整個(gè)社會(huì)帶來(lái)無(wú)法估量的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外,對(duì)于500k V變電站的主變壓器來(lái)說(shuō),不管是組裝、拆卸還是檢修,都會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間,為了達(dá)到節(jié)約時(shí)間的問(wèn)題,就必須要加強(qiáng)對(duì)變壓器維護(hù)和調(diào)試過(guò)程的時(shí)間把控,一旦發(fā)生故障要能夠在最短的時(shí)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(guò)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(guò)程中,主要采用的保護(hù)模式就是雙重化配置的保護(hù),對(duì)于雙重化配置的保護(hù)來(lái)說(shuō),就是在原有的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基礎(chǔ)上,再配上兩套總差保護(hù)裝置,其中差動(dòng)保護(hù)能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的科學(xué)切斷,在對(duì)最大故障電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)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(duì)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(duì)于主變壓器的保護(hù)還有一個(gè)非電量的保護(hù)形式—瓦斯保護(hù),對(duì)于瓦斯保護(hù)來(lái)說(shuō),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(guò)電氣量保護(hù)是難以反映出來(lái)的,對(duì)于一些初期表現(xiàn)非常輕微的故障來(lái)說(shuō),在擴(kuò)大初期差動(dòng)保護(hù)的過(guò)程中是無(wú)法做出動(dòng)作的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,比率制動(dòng)系統(tǒng)在整個(gè)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(shí)動(dòng)作電流會(huì)隨著短路電流的增大而增大,而通過(guò)對(duì)制動(dòng)比率的選擇就能夠有效提升整個(gè)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(huì)將變壓器的故障劃分為兩個(gè)方面,分別是一類(lèi)故障和二類(lèi)故障,對(duì)于一類(lèi)故障來(lái)說(shuō),在發(fā)生后要通過(guò)必要的停電檢查才能夠達(dá)到消除故障的目的,對(duì)于二類(lèi)故障來(lái)說(shuō),主要發(fā)生在預(yù)防性試驗(yàn)以及計(jì)劃?rùn)z修的過(guò)程中,對(duì)于這類(lèi)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(lái)進(jìn)行分類(lèi)劃分的話,可以分為短路故障、絕緣故障以及聲音故障和過(guò)熱故障等,而從變壓器的故障部位來(lái)對(duì)主變故障進(jìn)行分類(lèi),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(duì)于主變壓器的常見(jiàn)故障來(lái)說(shuō),主要表現(xiàn)在測(cè)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(lèi)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(guò)熱等,除此之外對(duì)于一次設(shè)備的運(yùn)行來(lái)說(shuō),還要能夠考慮到液壓系統(tǒng)壓力低閉鎖以及分合閘問(wèn)題。在滅弧室的壓力控制方面,在開(kāi)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(shí)間,對(duì)于液壓開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō),需要對(duì)二次回路的液壓?jiǎn)栴}以及液壓機(jī)的機(jī)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,即使出現(xiàn)漏氮的問(wèn)題,裝置也會(huì)立即對(duì)重合閘進(jìn)行閉鎖處理,直至問(wèn)題解決后才會(huì)閉鎖分閘,在此期間內(nèi)并不會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)較大的影響。對(duì)于二次設(shè)備的保護(hù)裝置來(lái)說(shuō),在運(yùn)行的過(guò)程中也經(jīng)常會(huì)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(guò)這一配置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)保護(hù)模塊的閉鎖處理。

對(duì)于變電保護(hù)方面的問(wèn)題來(lái)說(shuō),跳閘是最常見(jiàn)的故障形式,在發(fā)生跳閘問(wèn)題之后,變電運(yùn)維人員要能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障原因進(jìn)行排查,并且要在閉合電路送電之后對(duì)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(kāi)展之前,還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的故障問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一的檢查,如果沒(méi)有出現(xiàn)新的故障問(wèn)題,就能夠繼續(xù)開(kāi)展送電操作。對(duì)于電路無(wú)法進(jìn)行正常閉合的問(wèn)題來(lái)說(shuō),并不需要開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)檢查工作,但是要對(duì)母線故障、開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)動(dòng)作以及主變故障進(jìn)行排查,在對(duì)500k V變電站主變故障進(jìn)行處理時(shí),要能夠堅(jiān)持反應(yīng)時(shí)間短、處理速度快的基本原則,因此處理時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)給變電站系統(tǒng)帶來(lái)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(duì)500k V變電站主變故障進(jìn)行排查和解決時(shí),首先需要做的就是對(duì)以下類(lèi)型的故障進(jìn)行全面的檢查：(1)需要加強(qiáng)對(duì)主變壓器運(yùn)行過(guò)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(wèn)題,同時(shí)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(duì)變壓器負(fù)荷情況的監(jiān)測(cè),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(duì)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(wèn)題,都要立即進(jìn)行停機(jī)檢查；(4)當(dāng)漏油問(wèn)題較為嚴(yán)重時(shí),需要采取針對(duì)性的措施來(lái)進(jìn)行制止,如果油位上升過(guò)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(guò)程中的檢查工作對(duì)變電站的穩(wěn)定有著非常重要的作用和意義,而對(duì)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(duì)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(duì)變電站主變壓器的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查。在故障檢測(cè)和排查的過(guò)程中,除了可以借用必要的監(jiān)測(cè)設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)之外,還可以通過(guò)對(duì)油質(zhì)的判斷來(lái)對(duì)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(lái)的是微黃、透明狀態(tài),如果油面過(guò)低的話,則表面出現(xiàn)了漏油問(wèn)題,如果油溫過(guò)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(duì)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(duì)主變壓器運(yùn)行保護(hù)的過(guò)程中,有以下基本要求：(1)一旦出現(xiàn)變壓器油溫過(guò)高、過(guò)低或者是過(guò)負(fù)荷等問(wèn)題,都會(huì)有警報(bào)信號(hào)發(fā)出,此時(shí)為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)故障影響的把控,需要及時(shí)采取措施阻止故障電流流經(jīng)主變壓器,或者是可以通過(guò)電流速斷保護(hù)裝置來(lái)對(duì)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(kāi)所有的電源,對(duì)于負(fù)荷中的過(guò)電流問(wèn)題而言,大多數(shù)過(guò)電流都具有短時(shí)性,因此并不需要對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)斷開(kāi),而是要針對(duì)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(lái)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(duì)故障部位采取相應(yīng)的隔離措施。如果是持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的過(guò)負(fù)荷,則留給變電站運(yùn)行人員處理問(wèn)題的時(shí)間就會(huì)更加的寬裕,然而如果保護(hù)裝置無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行切除的話,則需要采用過(guò)電流保護(hù)來(lái)將主變壓器的斷路器進(jìn)行斷開(kāi)操作,對(duì)于主變壓器內(nèi)的油面降低以及輕微瓦斯問(wèn)題,則需要通過(guò)瓦斯繼電器來(lái)進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之,隨著用電需求量的不斷增加。500k V變電站將會(huì)成為電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用形式,同時(shí)也會(huì)成為電力系統(tǒng)電力運(yùn)輸過(guò)程中的主干力量。對(duì)于500k V的變電站來(lái)說(shuō),由于其容量非常大,同時(shí)在高壓直流傳輸?shù)倪^(guò)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(lái)的發(fā)展過(guò)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(duì)主變故障問(wèn)題的研究力度,結(jié)合故障形式和故障原因,對(duì)故障處理措施進(jìn)行更加深入的研究,使整個(gè)電力行業(yè)能夠更加穩(wěn)定的發(fā)展。