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摘要：220KV主变压器价格高、故障影响大，是变电站核心设备之一。因此，220KV主变压器都装设差动保护，以快速切除220KV主变内部故障。220KV主变差动保护动作后，快速确定故障点位置对消除故障并恢复供电具有重要意义。
关键词：变压器；RCS978变压器主保护原理；调度处理原则
引言
1设备概况
1.1设备参数
某变电站2号220KV主变压器为山东泰开变压器有限公司生产的SSZ11-40000/110变压器，采用油浸式三绕组自冷，额定电压220kV，额定容量40000kVA，阻抗18.22%，于2013-05-30投入运行。
2.2行方式
2号220KV主变压器220kV单母分段并列运行，带全站负荷运行，1号220KV主变压器热备用，电网负荷为28.37MW，220kV侧电压为111.65kV，35kV侧电压为37.17kV，10kV侧电压为10.25kV。变电站系统图见图1。
图1变电站系统图
2故障经过及分析
2.1故障经过
故障发生时，天气晴朗、有微风，设备无外部故障及异常，运行值班人员对2号220KV主变压器进行远方调档操作，由9档调至10档，切换失败，2号220KV主变压器保护屏保护装置比率差动动作，TA断线闭锁差动，U相电流为0.58A，V相电流为0.03A，W相电流为0.57A，其他保护未动作。比率差动定值为1.73A。随即2号220KV主变压器差动保护比率差动动作，U、W相故障，U相电流为7.38A，W相电流为7.39A。三侧断路器跳闸。故障发生后，1号220KV主变压器由热备用投入运行，带全站负荷运行；2号220KV主变压器转检修。
2.2故障分析
2.2.1设备检查
故障发生后，对2号220KV主变压器进行有载分接开关吊芯检查，未见转换开关有明显异常；检测过渡电阻为3Ω，未见异常；油中含碳末，且有乙炔存在。该变电站送电可靠性降低，电量损失81000kWh。相邻设备外观无损坏。
2.2.2故障录波分析
故障前，差动电流一周波二次谐波所占比例高达80%左右；故障后一周波二次谐波所占比例相对降低。从故障录波图可知变压器U相、W相电流突变，判断为故障相，故障前二次谐波电流较大。检查220KV主变压器有载调压控制回路，对有载调压装置与有载调压机构的电源连接线进行绝缘试验，试验合格后进行校线，均合格。后对有载调压装置三相熔断器进行检测，发现有一相熔断器烧毁，导致事故处理时有载调压不能正确电动调档，更换保险后，调档正常。
3诊断性试验及数据分析
3.1绕组直流电阻试验数据分析
对2号220KV主变压器进行绕组直流电阻试验，以检查分接开关接触是否良好，绕组有无匝间短路。将变压器各相绕组直流电阻出厂试验数据与诊断性试验数据换算至同一温度（20℃）下，相间互差对比结果见表1。
表12号220KV主变压器各相绕组直流电阻出厂试验数据与诊断性试3.2短路阻抗试验分析
对故障变压器进行短路阻抗试验，以判定变压器绕组有无变形，变压器短路阻抗测试数据。U相阻抗测试值（高压—低压）8.77%、（高压—中压）6.17%，以及电感测试值均与V、W相测试值对比异常，测试阻抗误差超出《规程》关于短路阻抗测试的相关要求，即“容量100MVA及以下且电压等级为220kV以下的电力变压器绕组3个单相参数的最大互差不应大于2.5%”。据此可以判断U相高压侧磁路存在异常，绕组极有可能发生变形。
3.3三比值法分析
利用三比值法对近期有载瓦斯取样进行数据分析。根据《DL/T722—2000变压器油中溶解气体分析和判断导则》关于特征气体三比值法的规定，进行特种气体的气体比值计算，发现变压器上部、中部、下部的比值均在同一范围内，在表3中用“√”表示。由表3可知故障变压器的编码组合为102，根据三比值分析法的编码规则和故障类型判断，该故障变压器存在高能放电现象，即该变压器本体内可能存在电弧放电导致油质劣化。通过以上试验分析，认为变压器U相线圈存在变形，原因为极性选择开关切换过程中放电，引起
表3三比值分析表
4防范措施
（1）同一厂家生产的同型号、同批次220KV主变压器可能存在调档不到位,导致220KV主变压器绕组受冲击变形的隐患，建议运行设备管理部门加强监督。（2）单220KV主变压器运行方式下，增加运行220KV主变压器巡视次数，确保电网安全稳定运行。（3）加强入网设备选型工作，严把设备质量关，对有设计缺陷的设备不允许入网运行。（4）对220kV电力变压器，若选用V形真空开关，要求制造厂家出具恢复电压计算报告，恢复电压需小于真空开关极性转换选择器触头耐受电压，并留有一定裕度。在运变压器需进行风险评估，加强开关日常挡位调节情况监视，跟踪氢气和乙炔含量。（5）变压器连续运行满1a或有载调压操作满10000次时（或根据分接开关制造商的规定），应检查气体继电器轻瓦斯的积气量，如未达到规定量并在确定无故障后应将积气排尽，避免气体长期积累造成轻瓦斯误报警。
结语
通过分析220KV主变差动保护原理，明确了220KV主变差动保护的保护范围。事故案例中，通过比较分析220KV主变保护录波图及故障录波器录波图，经过推理判断，准确推断出故障点在220KV主变高压侧电流互感器与高压侧套管电流互感器之间，为故障查找及处理提供了大力支持，缩短了故障处理及对外停电时间。
参考文献：
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社，2010(14):89-91.
[2]薛峰.怎样分析电力系统故障录波图[M].北京:中国电力出版社，2014(11):78-80.
论文作者:朱国平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 比值论文; 阻抗论文; 差动论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第13期论文;