李文兵

（國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川 西昌 615000）

500kV電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備，它對(duì)于電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行以及對(duì)用戶不間斷的持續(xù)供電都起到了決定性的作用。由于其具有電壓等級(jí)高、傳輸容量大的特點(diǎn)，因此要求所裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)具備較高的靈敏度與可靠度，以保證變壓器運(yùn)行的安全與可靠。

一、500kV電力變壓器繼電保護(hù)配置

500kV電力變壓器繼電保護(hù)裝置，常用配置有：兩套差動(dòng)保護(hù)、過電流保護(hù)、主變壓器過激磁保護(hù)、過負(fù)荷（信號(hào)）保護(hù)、主變壓器本體非電量保護(hù)（瓦斯保護(hù)、油溫高跳閘）等。主要配置方案為：兩套主后一體的微機(jī)主變壓器保護(hù)+一套微機(jī)非電量保護(hù)。

1 瓦斯保護(hù)

為了準(zhǔn)確反映500kV變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障或油面降低問題，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)主要包括了輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)兩類，其中輕瓦斯故障的保護(hù)動(dòng)作是發(fā)送信號(hào)；重瓦斯動(dòng)作作用于跳閘。

2 差動(dòng)保護(hù)

差動(dòng)保護(hù)也是500kV電力變壓器的主保護(hù)，其保護(hù)范圍為變壓器各側(cè)電流互感器所包含的范圍。通過差動(dòng)保護(hù)，能準(zhǔn)確反映其保護(hù)范圍內(nèi)所出現(xiàn)的各類短路故障問題，其保護(hù)動(dòng)作瞬間斷開變壓器各側(cè)的斷路器。

3 過電流保護(hù)

為防止500kV變壓器運(yùn)行中所產(chǎn)生的短路故障、過負(fù)荷故障、斷相故障所帶來的危害，通常需要裝設(shè)過電流保護(hù)裝置。過電流保護(hù)屬于后備保護(hù)，主要配置在變壓器的高、中、低壓側(cè)和公共繞組側(cè)，其動(dòng)作時(shí)限一般為兩段，第一時(shí)限跳本側(cè)斷路器，第二時(shí)限跳各側(cè)斷路器。

二、500kV電力變壓器繼電保護(hù)常見故障

500kV電力變壓器的繼電保護(hù)中常見故障，主要表現(xiàn)為差動(dòng)保護(hù)故障、瓦斯保護(hù)故障等。

1 瓦斯保護(hù)故障

瓦斯保護(hù)故障主要分為輕瓦斯誤動(dòng)和重瓦斯誤動(dòng)兩類。其中，輕瓦斯保護(hù)誤動(dòng)的原因主要有：氣體繼電器內(nèi)油中存在較多空氣集聚、氣體繼電保護(hù)回路接線錯(cuò)誤、端子排二次電纜短路等；而重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)則主要是由于二次回路短路、氣體繼電器接線盒進(jìn)水、氣體繼電器滲油、輸油泵起動(dòng)時(shí)沖擊油壓過大等所引起的。

2 差動(dòng)保護(hù)故障

差動(dòng)保護(hù)故障主要表現(xiàn)為誤動(dòng)和拒動(dòng)這兩種故障問題，其故障原因?yàn)椋阂皇且虿顒?dòng)保護(hù)誤整定，如整定值計(jì)算錯(cuò)誤、整定值調(diào)整疏忽等，都會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)不正確動(dòng)作問題的發(fā)生；二是因變壓器二次接線錯(cuò)誤，如電流互感器二次接線錯(cuò)誤、保護(hù)屏配線接線錯(cuò)誤等。

三、具體故障處理及查找措施

（一）處理故障

1 瓦斯保護(hù)故障的處理

（1）輕瓦斯誤動(dòng)的處理。瓦斯保護(hù)通常是先報(bào)出輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)，然后再發(fā)展為重瓦斯動(dòng)作跳閘。當(dāng)出現(xiàn)輕瓦斯誤動(dòng)作時(shí)，并不一定是由于變壓器內(nèi)部故障所導(dǎo)致的，應(yīng)首先查明是由于變壓器本體故障還是其它故障所導(dǎo)致的，再查看變壓器油位是否正常、氣體繼電器充氣量多少等，以判斷誤動(dòng)作原因并處理，然后再復(fù)歸信號(hào)。

（2）重瓦斯誤動(dòng)的處理。應(yīng)首先查明故障原因，判斷是由二次回路短路還是由其它原因所導(dǎo)致的保護(hù)誤動(dòng)作。若檢查電力變壓器無任何故障現(xiàn)象和異常，且氣體繼電器無漏油、無氣體問題時(shí)，可判斷為二次回路故障所造成的誤動(dòng)跳閘。然后再根據(jù)所查找出的具體故障原因進(jìn)行及時(shí)處理。

2 差動(dòng)保護(hù)故障的處理

（1）為避免差動(dòng)保護(hù)誤整定行為的發(fā)生，首先應(yīng)詳細(xì)測(cè)量各側(cè)、各相電流的有效值與相位，以保證整定計(jì)算值的準(zhǔn)確性；其次，還應(yīng)及時(shí)核算差動(dòng)保護(hù)的整定值，加強(qiáng)運(yùn)行管理與定期檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以處理。

（2）對(duì)于接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)，則主要應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行安裝，在保證設(shè)備外部二次回路接線正確的同時(shí)，還應(yīng)認(rèn)真的對(duì)保護(hù)裝置的控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)等的內(nèi)部接線以及電器元件，進(jìn)行認(rèn)真的核定與檢查，確保接線的正確。

（二）合理檢查

當(dāng)500kV電力變壓器繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)故障時(shí)，通?？刹捎媚嫘驒z查法對(duì)保護(hù)裝置以及二次回路進(jìn)行檢查。逆序檢查法的應(yīng)用原理，是從故障的不正確結(jié)果出發(fā)，通過繼電保護(hù)動(dòng)作原理邏輯圖一級(jí)一級(jí)的逐步向前查找，當(dāng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)作需要條件與實(shí)際條件不相符的地方，即為故障的根源所在。

而當(dāng)變壓器繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)故障時(shí)，則通常采用順序法進(jìn)行檢查。其應(yīng)用原理與逆序檢查法相反，是從保護(hù)裝置的外部向內(nèi)部開始逐層檢查，直至查找出故障點(diǎn)為止。順序檢查法的工作順序大致為：外部檢查→絕緣檢查→定值檢查→電源性能檢查→保護(hù)性能檢查。

四、改進(jìn)辦法分析

（一）故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

對(duì)近十年來我國電力系統(tǒng)500kV電力變壓器中各類繼電保護(hù)裝置故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其各種因素所導(dǎo)致的故障比例分布圖，如圖1所示。

從圖1中可以看出，運(yùn)行維護(hù)不良是導(dǎo)致變壓器繼電保護(hù)裝置故障的最主要因素，約占總故障原因的49.54%；其次，為“三誤”原因（誤接線、誤碰和誤整定），分別約占15.28%、10.15%和4.82%；最后為調(diào)試質(zhì)量不良（11.59%）和其它因素（8.62%）。

（二）故障改進(jìn)辦法

針對(duì)以上原因，在運(yùn)行管理中應(yīng)采取以下改進(jìn)辦法，以有效避免變壓器繼電保護(hù)中故障的發(fā)生：

1 加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理

（1）要求運(yùn)行維護(hù)人員，在操作中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行變壓器繼電保護(hù)運(yùn)行的相關(guān)規(guī)程、規(guī)范，并定期組織員工進(jìn)行操作技能的培訓(xùn)與考核工作，以提高員工的綜合技能水平與專業(yè)素質(zhì)。

（2）在電力變壓器新保護(hù)裝置安裝與投運(yùn)前，應(yīng)及時(shí)制定該保護(hù)裝置的“現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程”、“調(diào)度運(yùn)行說明”、“操作票”等制度，使現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)人員能明確保護(hù)裝置的操作方法、使用方法，以及操作中應(yīng)嚴(yán)格遵循的原則和相關(guān)注意事項(xiàng)。

（3）對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控，并建立保護(hù)裝置的缺陷記錄臺(tái)賬，包括了故障原因、處理情況、故障停運(yùn)時(shí)間等，從而使保護(hù)裝置能始終處于跟蹤保護(hù)狀態(tài)。

（4）加強(qiáng)保護(hù)裝置的狀態(tài)跟蹤分析與可靠性評(píng)估，以此對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行定級(jí)。對(duì)于運(yùn)行時(shí)間過長且存在事故隱患的保護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)逐年按計(jì)劃進(jìn)行淘汰與更換。通常而言，500kV電力變壓器繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行年限，不宜超過15年。

2 防止“三誤”行為

（1）誤接線的預(yù)防與改進(jìn)措施

誤接線所導(dǎo)致的變壓器繼電保護(hù)裝置故障問題，多屬于工作人員的責(zé)任事故。為有效避免誤接線現(xiàn)象的發(fā)生，必須做好以下多個(gè)方面的工作：一方面，應(yīng)加強(qiáng)繼電保護(hù)人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)與技能水平，增強(qiáng)員工的責(zé)任心與責(zé)任意識(shí)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，在實(shí)際操作時(shí)，要求應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行接線，確保接線的正確；另一方面，對(duì)于新安裝的繼電保護(hù)裝置，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)保護(hù)裝置的接線作一次全面、細(xì)致的檢查與對(duì)線工作。

（2）誤碰的預(yù)防與改進(jìn)措施

為有效避免變壓器繼電保護(hù)裝置中誤碰行為的發(fā)生，除應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)繼電保護(hù)人員的技能水平以外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程與規(guī)范進(jìn)行操作，并做好容易疏忽細(xì)節(jié)的處理。例如：在保護(hù)裝置檢修時(shí)應(yīng)當(dāng)做好安全措施，盡量避免螺釘、墊片等零部件掉落在正運(yùn)行設(shè)備上，并注意做好檢查與清理工作；在繼電保護(hù)屏間的過道上搬運(yùn)或安裝檢驗(yàn)設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意與變壓器保護(hù)屏之間保持一定的間距，以防止因誤碰而導(dǎo)致繼電保護(hù)不正確動(dòng)作等等。

（3）誤整定的預(yù)防與改進(jìn)措施

變壓器繼電保護(hù)裝置的整定工作，是確定保護(hù)裝置動(dòng)作行為的基本準(zhǔn)則，也是保證裝置正確動(dòng)作與安全運(yùn)行的專業(yè)技術(shù)工作。因此，必須保證保護(hù)裝置整定計(jì)算的嚴(yán)密性以及定值管理的有序性。一方面，在保護(hù)裝置的整定過程中，必須做到認(rèn)真計(jì)算、認(rèn)真輸入以及仔細(xì)核對(duì)，以有效避免誤整定的發(fā)生；另一方面，變壓器繼電保護(hù)裝置的整定值，還應(yīng)當(dāng)每年進(jìn)行一次全面核對(duì)，以確保運(yùn)行管理的整定值能與現(xiàn)場(chǎng)整定值之間保持一致。

3 保證調(diào)試檢驗(yàn)的質(zhì)量

（1）新安裝變壓器繼電保護(hù)裝置的調(diào)試檢驗(yàn)工作，必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、規(guī)定進(jìn)行。在調(diào)試之前，還應(yīng)當(dāng)首先做好對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的技術(shù)交底工作，然后再進(jìn)行各項(xiàng)工作的實(shí)施，并同時(shí)做好記錄與監(jiān)控。

（2）調(diào)試檢驗(yàn)時(shí)所采用的測(cè)試儀器、儀表必須由專人負(fù)責(zé)管理，并將其放置在干燥、清潔的環(huán)境中。在調(diào)試檢驗(yàn)之前，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，以保證調(diào)試檢驗(yàn)的質(zhì)量。

結(jié)語

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，500kV電力系統(tǒng)中相繼進(jìn)行了電力變壓器繼電保護(hù)裝置的更新?lián)Q代工作，其運(yùn)行維護(hù)水平與管理水平也得到了進(jìn)一步完善，繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率也正逐年提高。然而，誤整定、誤接線、誤碰、運(yùn)行維護(hù)不良、調(diào)試質(zhì)量不佳等因素的影響仍然存在，這都可能導(dǎo)致變壓器繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作，而引發(fā)設(shè)備故障或停電事故。因此針對(duì)這些存在的問題，必須采取有針對(duì)性的預(yù)防與改進(jìn)措施，以切實(shí)保證繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作，確保電力變壓器運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

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