1引言
電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設備,其運行狀態(tài)直接關系到供電可靠性和電力系統(tǒng)運行。同時電力變壓器也是變電站中最昂貴的設備之一,頻繁的短路故障沖擊將會對變壓器壽命產生重要影響,因此,在日常運行維護中,需要對主變給予足夠重視,及時發(fā)現(xiàn)主變各類缺陷,防止其發(fā)展為嚴重故障,尤其要避免主變受到多次短路電流沖擊的情況,在主變出口處發(fā)生短路故障的情況下,查清楚主變保護的動作原因后,還必須進行相關試驗,驗證主變合格后,方可將主變再次投運。
2019年6月,110kVY變電站2號主變低后備保護動作,造成了極為惡劣的影響。本文將針對此次事故,重點分析110kV主變低后備保護動作過程,探討其保護動作發(fā)生的原因,同時結合本次事故暴露出問題,對設備技術選型和運行維護,提出了針對性的改進措施和建議。
1事故前運行方式
事故前運行方式:110kVI母、Ⅱ母運行,110kV順中7Y8開關、順卓7w3開關運行,110kV分段710開關運行,110kV1、2號主變運行,35kVI母、Ⅱ母運行,35kV母聯(lián)310開關熱備用,10kVI母、Ⅱ母運行,10kV母聯(lián)110開關熱備用,110kV備自投退出,35kV備自投投入,10kV備自投退出。
2事故概況及保護動作情況
2019-06-22T20:51:35,110kVY變2號主變低后備保護動作,2號主變10kV側102開關跳閘,10kV備自投因按調度要求退出未動作,10kVI段母線失電。后查明,10kV黃埔2號171開關柜內開關觸頭盒和開關本體B相動觸頭絕緣護套燒毀。2019-06-23T20:25,故障消除并試驗合格后,恢復為事故前運行方式。
3事故原因分析
3.1主變低后備保護動作分析
主變低后備保護主要用于反映相間短路故障,作為主變低壓側母線的保護和低壓側母線上出線線路的遠后備保護。當?shù)蛪簜饶妇€上發(fā)生相間短路故障或者低壓側母線出線線路發(fā)生故障而線路保護拒動時,低后備保護延時跳開低壓側母聯(lián)開關和主變低壓側開關,故障錄波如圖1所示。
圖12號主變低后備保護故障錄波情況
如圖1所示,保護啟動后,三相電流迅速增大,三相電壓迅速降為零,零序電壓為零,因此可判斷故障類型為A、B、C三相短路。進一步分析得知,本次事故中保護裝置動作電流為8184A/20.46A,遠大于裝置整定值6.5A,主變低后備保護動作,延時1.2s后跳開102開關,保護動作成功。后現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),10kV黃埔2號171開關柜內開關觸頭盒和開關本體B相動觸頭絕緣護套燒毀,分析判斷柜內因設備燒毀發(fā)生了三相弧光短路,導致2號主變低后備保護動作,與保護動作情況相符合。
后續(xù),結合現(xiàn)場設備檢查情況,如圖2所示,進一步對開關柜內開關觸頭盒和開關本體B相動觸頭絕緣護套燒毀的原因進行了分析,由于此型號的開關柜投運時間較長,使得軌道發(fā)生了變形,導致斷路器在推進過程中,兩邊受力不均,使得斷路器在軌道中有偏位,斷路器觸指接觸位置產生偏移,并在推進過程中因偏移進一步產生阻力,長期操作過程中,強行搖進斷路器,進一步加重了觸指變形,使得三相動靜觸頭接觸時有時間差,當斷路器推進到位時,活門變形部位與斷路器B相接線螺栓安全距離變小,產生放電,加之夏季梅雨季節(jié),負荷過大,濕度增大,導致瞬間發(fā)生了接地斷路,并進一步因絕緣破壞發(fā)生了三相弧光短路,設備被燒毀。
3.2本次主變低后備保護暴露的問題
本次事故發(fā)生在迎峰度夏期,極大影響了供電可靠性,也暴露出了在設備選型和運維工作中的一些不足,主要是以下幾點:
（1）設備生產缺陷,表現(xiàn)為開關柜廠家設計、生產中未充分考慮導軌、動靜觸頭配合問題,選用零配件尺寸不當,導致10kV開關柜在長期操作過程中發(fā)生了觸指變形。
（2）運維管理技術還需完善。此次事故暴露出運維人員對運行設備監(jiān)測手段單一,僅僅依靠外觀檢查無法有效發(fā)現(xiàn)設備缺陷,還需綜合利用紅外測溫、局放測量等手段進一步加強對設備的狀態(tài)監(jiān)測和診斷,尤其是在主變保護動作后,更需全面進行設備狀態(tài)診斷,避免連續(xù)發(fā)生事故。
4改進措施
4.1設備技術缺陷整改
針對開關柜內零配件尺寸不當導致斷路器動靜觸頭咬合不到位和導軌變形的問題,在全市范圍內對寶應開關廠的同批次產品進行排查,并重點檢查動靜觸頭咬合情況,一旦發(fā)現(xiàn)問題,立即結合停電計劃進行整改,同時在開關柜后柜門安裝海通電力生產的ToPL雙旋轉全波段多光譜透視窗口,以方便通過紅外測溫監(jiān)視設備運行情況,及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷,杜絕安全隱患。
4.2完善設備運維管理技術
此次事故也暴露出了目前對設備運行狀態(tài)監(jiān)測的手段過于單一,因此在后續(xù)運維管理中,需要定期開展開關柜帶電檢測和紅外測溫工作,同時對于投運時間較長的開關柜縮短帶電檢測周期,加強設備狀態(tài)在線監(jiān)測和分析,提高設備運維管理水平。
5結語
通過上述分析可以看出,本次事故過程中保護均正常動作,迅速切斷了故障點,但也暴露出開關柜零配件尺寸不當發(fā)生觸指變形,致使柜內發(fā)生三相弧光短路等設備技術缺陷,針對這一缺陷,提出了設備動靜出頭咬合情況排查、安裝海通電力生產的ToPL雙旋轉全波段多光譜透視窗口、加強設備紅外測溫和局放測量等改進措施,以提升設備狀態(tài)監(jiān)測和運維管理水平,避免類似事故再次發(fā)生,保障電網安全可靠運行。
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