劉尚昀

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江供電局，廣東 陽(yáng)江 529500）

0 引 言

變壓器在帶額定負(fù)載下，若變壓器冷卻器全停超過(guò)20 min，油面溫度或繞組溫度超過(guò)跳閘整定值且相應(yīng)跳閘壓板投入時(shí)，會(huì)引起變壓器各側(cè)斷路器跳閘[1]。某500 kV變電站在主變冷卻器電源切換試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)生一起“冷卻器全停”異常事件，由于異常信號(hào)發(fā)現(xiàn)及時(shí)，值班人員處理得當(dāng)，避免了一起冷卻器全停引起的主變停電事故。

1 異常經(jīng)過(guò)及初步檢查

2018年12月18日，某500 kV變電站在主變冷卻器電源切換試驗(yàn)中，500 kV#3主變非電量及輔助保護(hù)屏冷卻器全停報(bào)警信號(hào)指示燈常亮，“冷卻器全停報(bào)警信號(hào)”無(wú)法復(fù)歸，同時(shí)監(jiān)控后臺(tái)出現(xiàn)“A相風(fēng)機(jī)故障”和“冷卻器全?！惫庾指婢盘?hào)。

值班人員隨即對(duì)#3主變A相冷卻器控制柜進(jìn)行初步檢查，使用萬(wàn)用表檢查風(fēng)冷控制柜的三相交流電源電壓正常，值班員將#3主變A相的10組風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA都置于手動(dòng)位置時(shí)，冷卻器風(fēng)機(jī)均未能啟動(dòng)，異常告警依舊存在，而B(niǎo)相、C相的風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA置于手動(dòng)位置時(shí)，冷卻器風(fēng)機(jī)卻能啟動(dòng)。根據(jù)初步檢查結(jié)果，值班員判斷#3主變A相風(fēng)冷控制回路可能存在故障，導(dǎo)致出現(xiàn)異常告警信號(hào)和無(wú)法手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)。按定值單該主變的冷卻器全停，油溫高、繞溫高跳閘壓板全部退出，不存在因此造成主變跳閘的風(fēng)險(xiǎn)，但無(wú)過(guò)負(fù)荷且油溫也不超過(guò)75 ℃時(shí)，變壓器在冷卻器全停時(shí)最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間也不能超過(guò)1 h，所以#3主變依舊存在非計(jì)劃停電風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2 異常分析及處理

2.1 異常分析

2.1.1 “A相風(fēng)機(jī)全?！毙盘?hào)分析

廠家說(shuō)明書(shū)中提及，當(dāng)風(fēng)機(jī)全?；蛘呓涣麟娫垂收蠒r(shí)，通過(guò)風(fēng)機(jī)全停信號(hào)繼電器KA2常開(kāi)觸點(diǎn)發(fā)“風(fēng)機(jī)全停瞬時(shí)”信號(hào)，風(fēng)機(jī)全停瞬時(shí)信號(hào)如圖1所示。

圖1 風(fēng)機(jī)全停瞬時(shí)信號(hào)圖

當(dāng)負(fù)荷電流或者油溫繞溫到達(dá)冷卻器啟動(dòng)條件時(shí)，PLC發(fā)出風(fēng)機(jī)啟動(dòng)命令，使KD13常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；當(dāng)風(fēng)機(jī)全停時(shí)，KM1至KM10的10組常閉觸點(diǎn)都閉合，使風(fēng)機(jī)全停信號(hào)繼電器KA2帶電勵(lì)磁，KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出“風(fēng)機(jī)全停信號(hào)”信號(hào)。如果未達(dá)到冷卻器啟動(dòng)條件，則KD13常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，風(fēng)機(jī)全停信號(hào)繼電器KA2失電，從而不會(huì)發(fā)出“風(fēng)機(jī)全停信號(hào)”信號(hào)。

當(dāng)交流電源故障時(shí)，風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV失電，KV常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)從而使交流電源故障報(bào)警繼電器KA1失電，然后KA1常閉觸點(diǎn)閉合使風(fēng)機(jī)全停信號(hào)繼電器KA2帶電勵(lì)磁，KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出“風(fēng)機(jī)全停信號(hào)”信號(hào)。

圖2為交流電源監(jiān)視圖。

圖2 交流電源監(jiān)視圖

2.1.2 “冷卻器全停信號(hào)”分析

風(fēng)機(jī)全停信號(hào)繼電器KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合發(fā)出的“風(fēng)機(jī)全停瞬時(shí)”信號(hào)開(kāi)入至主#3主變非電量及輔助保護(hù)屏，通過(guò)雙位置繼電器XJ16A使繼電器J16A帶電勵(lì)磁，從而使J16A常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，發(fā)出“冷卻器全停信號(hào)”?！袄鋮s器全停信號(hào)”是合并信號(hào)，任一相主變發(fā)出“風(fēng)機(jī)全停瞬時(shí)”信號(hào)，裝置都會(huì)發(fā)出“冷卻器全停信號(hào)”。因?yàn)閄J16A雙位置繼電器在主變冷卻器電源切換試驗(yàn)中會(huì)造成瞬時(shí)失電，所以試驗(yàn)后要手動(dòng)復(fù)歸“冷卻器全停信號(hào)”。

2.1.3 無(wú)法手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)分析

該主變的風(fēng)機(jī)有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種控制方式：風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA置于自動(dòng)位置時(shí)，風(fēng)機(jī)由負(fù)荷電流、溫度信號(hào)進(jìn)行控制；風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA置于手動(dòng)位置時(shí)，風(fēng)機(jī)由手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制。圖3為風(fēng)機(jī)控制回路圖，風(fēng)機(jī)控制回路串接一組交流電源故障報(bào)警繼電器KA1的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)交流電源故障時(shí)，無(wú)法自動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)。

圖3 風(fēng)機(jī)控制回路圖

結(jié)合分析可知，出現(xiàn)異常告警信號(hào)以及無(wú)法手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)的原因有以下5個(gè)[3]。

（1）三相交流電源故障。

（2）交流電源故障報(bào)警繼電器KA1故障。

（3）風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障。

（4）10組冷卻器風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)控制回路故障。

（5）10組冷卻器風(fēng)機(jī)的電機(jī)回路故障。

2.2 異常處理

檢查電源時(shí)，身體與空開(kāi)等保持安全距離，不要隨意拉合、觸摸空開(kāi)，觀察每一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)的位置，確定有無(wú)明顯的放電灼燒痕跡，使用萬(wàn)用表的交流電壓檔測(cè)量三相交流總電源空開(kāi)下端電壓。

對(duì)照?qǐng)D紙，使用萬(wàn)用表的交流電壓檔，測(cè)量交流電源故障報(bào)警繼電器KA1的A1、A2兩端電壓，若A1端有電壓，A2端無(wú)電壓，則可能是交流電源故障報(bào)警繼電器KA1線圈燒毀等故障；若A1、A2端均無(wú)電壓，可能是風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障，導(dǎo)致其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。

對(duì)照?qǐng)D紙，使用萬(wàn)用表的交流電壓檔，逐一測(cè)量10組冷卻器風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)控制回路各點(diǎn)電壓是否異常。

如果排除了電源和風(fēng)冷控制柜控制回路的原因，則可能是主變的10組冷卻器風(fēng)機(jī)的電機(jī)回路存在短路或開(kāi)路故障，需要申請(qǐng)將#3主變A相冷卻器停電，斷電后可以使用萬(wàn)用表的交流電阻檔測(cè)量各風(fēng)機(jī)電機(jī)回路的電阻，檢查各電機(jī)回路是否有短路或開(kāi)路，也可以使用絕緣搖表測(cè)10組冷卻器風(fēng)機(jī)的電機(jī)回路，得絕緣電阻值是否低于1 MΩ。

本次異常中，值班人員首先排除了三相交流電源故障，然后使用萬(wàn)用表的交流電壓檔測(cè)量發(fā)現(xiàn)A1、A2端均無(wú)電壓，風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV的LED燈指示燈不亮，然后使用短接線將KV常開(kāi)觸點(diǎn)短接后發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)告警信號(hào)消失，可以手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)，因此判斷是風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障。更換備品繼電器后，異常信號(hào)消失，冷卻器風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行，證實(shí)異常是由風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障引起。

3 改進(jìn)措施

冷卻器風(fēng)機(jī)在電源正常情況下，應(yīng)能手動(dòng)啟動(dòng)，該500 kV變電站的冷卻器風(fēng)機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)控制回路存在功能缺陷，在風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障和交流電源故障報(bào)警繼電器KA1故障時(shí)無(wú)法手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)。500 kV主變的冷卻器電源由一主一備兩路電源供電，可靠性較高，如果再次出現(xiàn)類似異常，在確保電源無(wú)故障情況下，應(yīng)能立刻手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)，再進(jìn)行異常排查，將縮短冷卻器全停時(shí)間，避免造成主變停電風(fēng)險(xiǎn)，所以提出以下改進(jìn)措施。圖4為改進(jìn)后風(fēng)機(jī)控制回路圖，手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器控制回路不串接交流電源故障報(bào)警繼電器KA1的常開(kāi)觸點(diǎn)，在風(fēng)冷控制柜加裝電壓表，實(shí)時(shí)顯示電壓的三相電壓，在確保電源三相電壓正確下，可以立刻強(qiáng)制手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)，以降低風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV和交流電源故障報(bào)警繼電器KA1故障造成主變停電的風(fēng)險(xiǎn)。

圖4 改進(jìn)后風(fēng)機(jī)控制回路圖

4 結(jié) 論

本次500 kV主變“A相風(fēng)機(jī)全?！焙汀袄鋮s器全?！碑惓８婢盘?hào)都是由風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV故障引發(fā)的。在異常發(fā)生期間，#3主變A相無(wú)法手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)。該站的冷卻器風(fēng)機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)控制回路存在缺陷，所以提出手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器控制回路不串接交流電源故障報(bào)警繼電器KA1的常開(kāi)觸的改進(jìn)措施，以強(qiáng)制手動(dòng)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)機(jī)，降低風(fēng)機(jī)電源相序繼電器KV和交流電源故障報(bào)警繼電器KA1故障造成主變停電的風(fēng)險(xiǎn)。