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摘要：随着我国快速发展的城市化建设，人们将更多的注意力集中在电网应用的质量上。其中，110kV变电站能够为人们的生活和工作提供一定的电能，进一步促进了人们生活和工作质量的提高。变电站中变压器有着非常重要的主导地位。因此，调试人员需要对其内部存在的故障进行一定的调试。这样才能够保证城市电网在运营过程中的安全性和可靠性，从而提高了人们生活和工作的质量。本文主要从保护变压器的方法出发，介绍了110kV变电站中常常会出现的主变故障以及原因，并介绍了关于故障处理的方法。同时本文通过分析实例来分析了变电站运行中故障处理的思路。
关键词：110kV变电站；主变故障；诊断；处理分析
一、110kV变电站主变故障类型以及原因
1.主变故障使主变跳闸
1.1瓦斯保护动作
瓦斯保护的运行主要是通过检测变压器内部由于故障而分解或者产生的气体来完成的。如果变压器内部的元件出现短路，那么变压器的温度和热量就会出现很大的提升，从而使得变压器油出现分解的现象，从而导致瓦斯保护动作。如果铁芯内出现了故障，那么变压器油会出现泄漏现象或者油面降低。如果故障得不到及时的处理，那么变压器就会出现喷油或者着火的现象，从而造成爆炸事故。另外，如果继电器中的气体长久不能挥发出去以及油面出现下降的现象，那么则会出现重瓦斯保护动作。
1.2差动保护动作
差动保护主要指的是保护电流互感器的两端之间出现的故障。如果变压器的差动电流比较稳定，那么电流值则为零。当电流互感器两端的电流差达到了预设值时，差动保护装置会将出现故障的电流断开。这就是所谓的差动保护动作。在一般的情况下，如果电流互感器内部突然出现短路、击穿时，那么变压器就会启动差动保护动作。
2.后备保护动作使主变跳闸
目前，后备保护动作主要包含有单侧后备保护动作和三相同时动作。如果变压器三侧中有一相出现过流现象，那么变压器就会出现后备保护动作。这会导致变压器出现母线故障、开关误动、越级跳闸等跳闸事故。从跳闸原因来看，第一，检测人员要诊断二次侧和一次设备所出现的故障，并且要根据当前所检测到的故障结果来采取一定的措施。如果三侧都在同一时间内出现过流，那么每一次开关会在同一时间内出现跳闸现象。和单侧跳闸相比，三相跳闸比较容易诊断。这主要是因为变压器后备保护拒动、主变电源侧母线故障、主变主保护范围内短路等。
二、110kV变电站主变故障诊断以及调试的方法
1.故障诊断方法
如果技术人员要更进一步的检验故障类型，那么就要对变压器的异常情况以及运行结果进行更深层次的考察。那这类故障的诊断方式可以进行更进一步的细化。第一，预防性电气试验。技术人员可以通过实验监测来加强对于事故的预防和控制。该实验项目主要包含有绝缘油实验、绕组直流和绝缘电阻吸收比、油中溶解气体色谱验证解析。第二，特征气体对比校验法。该实验的内容是认证变压器油内不同类型气体可能出现的一些故障。这些气体主要包括有一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲醇、乙醇、双氧水等。如果情况必须的话，技术人员还应当对其中具有一定指导意义的气体进行提炼，并且计算出该气体的比值来判断故障类型。计算方法有IEC三、四比值法等。第三，人工只能分析方式。从名字上可以看出，该实验方法是将人工智能技术、计算机技术和实践经验进行有效的结合，从而模拟人类思维体系。这样能够有效检验变压器的运行状态以及故障类型，从而可以通过比较先进的技术来对故障类型进行检测和调试。这个过程所用到的诊断方式包含有专家系统、免疫盐酸、模糊诊断等。另外，变压器故障诊断方式有定期监控诊断和连续监控诊断。其中，定期诊断主要针对的是对于功能的检验。这需要在检修完变压器之后再对其进行一定的布置。这个试验被称作预防性电器试验。连续监测的形式为在线监测。这在诊断过程中具有一定的指导意义。目前，智能变电站也在利用在线监测技术。110kV变电站的在线监测具有一定的复杂性，其内容主要有对铁芯、油性能指标等进行在线监测电流。
2.故障调试方法
所谓故障调试，其实就是在诊断结果辅助之下进行变电站主变故障问题削减或是消除的行为模式，包括现场维护和系统化检修两类途径。如在面对变压器过热状况时，发现根源是过负荷现象，当下第一要务便是降低既有负荷，一旦说环境温度已然超出 40 摄氏度，则必须快速采取负荷降低和散热能效强化同步处置方案。当已有设备维护和障碍消除方案难以奏效时，则必须针对特定设备予以全面化检修，以往传统计划检修方式可分为大规模维修和小规模维修，前者主张配合吊芯加以检验调试，而小规模维修则不需要进行设备拆解。可这类计划检修模式必然存在严重的局限性，有关监测技术不够先进完善、检修盲目性问题广泛分布。如今我国监测技术实力的不断提升，尤其是在线监测技术已然得到广泛普及应用，使得一类依照变压器工作状况进行综合评估的检修方案———状态检修，应运而生，因为其能够换取较为可观的经济效益，因此随后得到社会大众的广泛认可。
三、110kV变电站主变故障诊断案例分析
1.工况介绍
2013 年 9 月某天，110k V 某城东变电站电厂并网线 815 开关“过流保护动作，Ic=12.8A”，并网线与电网解列。发现 300 开关每间隔约 8 秒储能完成后“偷合”，连续跳合 10 次；301“偷合”4 次，手动分闸 4 次。该站一次接线如图所示。现场发现 302 开关柜已被大火完全烧毁，其后柜门 #2 主变母线进线室开关 C 相上静触头金属隔板处有短路烧蚀孔洞。主变试验及吊芯检查，B 相高、中线圈层间烧毁、扭曲，线圈托板、垫块脱落，A、C 相中压线圈遭受短路电动力冲击已严重错位变形。
2.故障诊断以及处理的措施
事故发生后，查看开关故障部位、分析 SOE 报文及微机保护动作信号，该故障首先由 302 开关 C 相上静触头盒处绝缘击穿引发，后贯通相邻 B、C 相引起三相短路所致。
开关柜内安装开关防跳跃继电器，其作用：当开关在合闸状态时，开关常开辅助接点闭合，此时如同时出手合/遥合、重合闸脉冲或通过二次控制电缆给开关柜合闸回路开入正电，将启动 K0 线圈动作，与其线圈相连的 K0 常开辅助接点实现自保持，使得与合闸线圈 HQ 相连的常闭接点 K0 断开，开关不能合闸，实现了防跳跃功能。
3.故障处理建议
第一，变压器主变开关柜内装配者许多元件，同类型的元件各个厂家会有不同的定价。招标技术协议中引用的国标、电力行标较多，国标低于行标，为了降低生产成本，许多厂家都执行国标，变电站应该根据供电要求选择合适的产品。另外，与厂家签订技术协议时，应该在协议中特别注明内部元件的生产厂家，以免供货商钻技术协议的“空子”打擦边球。第二，相对于一次回路来说，二次回路中的元件接线复杂，点多面广，设计和安装调试时容易出现缺陷或隐患，变电站在对二次回路进行安装调试、验收和交接试验等环节严加管理，及时消除事故隐患，全力确保电网安全稳定地投运。
结语
综上所述，现如今我国电网整体供电可靠效率已经提升至 99%，但是和西方发达国家相比还是存在诸多不足问题的，证明我国供电可靠性能够被挖掘的潜力还有许多，今后长期奋斗的目标，便是结合最新技术设施和实践经验使变压器故障诊断和维修调试水准上升至更高等级。笔者在此提供的意见着实有限，希望能够为相关技术操作人员提供些许启示性功效。
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[3] 赵众元，罗恩情.110kV变电站备用电源自动投入控制策略研究[J].中国高新技术企业.2016（01）
[4] 马西林，王光辉，李靖.110kV变电站主变故障分析[J].河北工程技术高等专科学校学报.2010（02）
论文作者:张丽红,张曼,张晓环
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变压器论文; 变电站论文; 故障论文; 动作论文; 在线论文; 气体论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第11期论文;