（凉山矿业股份有限公司 四川西昌 615000）
摘要：电炉变压器产生的电流和炉内的材料温度是由插入的石墨电极的长度所决定的，然后就可以使材料达到溶解的状态且能够对材料进行保温的操作。因此，如果石墨电极的位置放置不当或者是材料不怎么稳定的话就可能会让变压器的电流出现不平衡的情况，例如电流会发生突然急速升高的情况。
关键词：变压器；跳闸问题；电炉变压器；
前言
通过分析我们发现了多种问题都可能会引起炉内变压器出现跳闸的现象。因此，我们就对厂内指定的一台炉内变压器的多次跳闸现象进行了相应的分析和研究。
1.故障情况
我们所研究的特种变压器是某个冶炼厂电炉工段的一台型号型号：HKSSP2-3200/10电压等级10kv的变压器，该变压器的各参数如下表1所示。此变压器的内部采用的是y-△三角形接线，电极是用三根石墨所制成的，并且每个电极都有相应的卷扬机构来对其操作，因此每个电极都可以独立的进行升高与下降的运动。在开始使用的时候，电炉的基本使用情况还算比较正常，没有太大的问题发生[1]。但是由于后来使用变压器次数的频繁，操作量明显升高，就导致了电炉内的电压随之上升，于是就导致了跳闸现象的产生。并且每次跳闸的时候，所产生的电流都不是很大，都在5KA左右，当时大家一直认为是不平衡负载引起的跳闸，然而事实并不是这样。
表1 电炉变压器低压侧额定电流
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2.原因分析
为了查明跳闸问题是由于什么原因所导致的，我们询问了平时操作该变压器的相关工作人员。根据他们的回忆，之前在使用机器时，每次发生跳闸的情况时，都是在把电流加到5KA的时候。于是该工作人员就怀疑是否是变压器自身出现了问题。于是我们就通过把变压器的断路器转换为检修的情况下进行操作，然后打开变压器室内的隔断装置的方法，在变压器本身寻找出现的问题[2]。但是通过细致、认真观察发现，我们发现变压器的高压侧和低压侧都没有出现明显的问题，其直流电阻的大小也都是正常的取值范围，而且变压器本身并没有出现电气方面的问题。于是就接着再监测了变压器的保护系统，发现保护系统设定的相应数据也属于正常的范围，没有出现过负荷较低的问题。
以上情况都表明了跳闸现象不是由于过负荷的数值设置问题而产生的，但是负荷方面的各项数据又是显示没有问题的，但是我们还是可以确定出跳闸的出现是由于过负荷所产生的。然而，我们通过实验所测试出来跳闸时候的电流数值只有5KA，没有超过正常的电流范围，就不可能出现超负荷。我们又查看了电流表的连接情况，发现连接的地方也不存在任何问题。使用的测试就是用标准的电流表对测试的电流表进行检查，测试出来标准电流表不存在任何的问题。
我们又在想到了是否是电流互换器的问题，提出了是不是电流互换器的变比出现了问题，使得电流表出现的数值是错误的，于是导致了显示的值比实际的数值较低。通过进一步的测试，我们得出了电流互感器的比值是1000A/5A，这是完全没有问题的。但是我们却发现了互换器的安装位置是不正确的。如下图1所示，变压器使用的是y- △接线，低压侧的接线应该位于变压器的外部。由于低压侧的输出电流较高，因此所使用的铜线就要求宽度稍微大一点，厚度稍微大一点。然后还有要把两块铜线板合在一起，进行安装。但是在这个变压器内，工作人员由于追求方便、快捷，就把电流互感器直接放置在了接线的边缘部分。于是，就使得了电流互感器测算出来的电流并不是线电流的大小[3]。因为线电流的大小与相电流是成一定比例的，所以测试的电流表示数是5kA，然而真实的线电流的大小就达到9KA了。因此，工作人员就直接利用了电流表的示数，认为电流大小没有达到标准值，于是就接着继续加大电压，就使得电流增加了，于是电流就超过了设定的值，就导致了跳闸现象的产生。
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图1 原电流互感器接线
3.处理措施
因为电流互感器的打孔的范围是比较窄的，就不可能把相连接起来的铜线板完全包裹，因此我们不打算在电流互感器上做出改变，打算就直接把石墨电极接到了电流互感器的前面，如下图2的操作所示。这样的方法，虽然工程较为复杂、繁琐，但是却不用更换操作的设备，并且可以使之后所使用的电流表得到正确的线电流的值。不仅如此，在多次试验、运行之后，也没有出现多次无缘故的跳闸现象。
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图2 改动后电流互感器接线
4.事故断路器二次控制的部分排查
因为出现了两次非正常跳闸的时候，安装的报警系统并没有起到报警的作用。因此我们怀疑是不是二次控制线出现了接地和断路的可能性，然后还想到保护回路中有没有多余的回路。这些多余的回路非常容易出现继电保护的误动或者拒动的情况，由于又没有经过修正，然后继续导致保护设备和二次设备的误动和拒动，并且还会出现光声信号发送信号错误的现象，同时还导致其他多种问题的产生。
因此，通过上述的研究，我们可以看出：我们应该及时对事故断路器做出二次回路的检查，此事故断路器的工作原理如下图3所示（显示提示语句和原图纸相一致）。在正常工作的时候，开关LR打至较远处的位置，LR的3、4、7、8的端处也随之打开；K0变为了遥控的模式，K0的21和22以及31、32端也相应打开。如果LR开关打到较远的地方，就能够让总控制室里面的断路器开始进行分合闸的操作。
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图3事故断路器控制原理图
从图中我们可以看出，KL+、KL—以及107、137线都是通过同一根控制电线在110V的控制室内接到事故断路器的地方的。我们断掉上面所说的直流电源，然后分别测试四根线之间的电阻大小和每根线相对地面的绝缘电阻的大小。通过测试我们得出了:KL—和137线之间的绝缘电阻的大小不是很大，在18欧姆左右。接着我们又把室内的137线拆掉，接入了K+、k-电源，得出了k0的31端的对地电压大约在180V，这个数值大于异常跳闸发生时所规定的电压的60%。这个时候，多出电源的子端就会使得主要的事故断路器发生跳闸[4]。我们通过查看原来的电缆，找出了这个电缆的外表面出现了损坏，其位置是在控制室到桥架的转弯处。我们把这个部分的电缆进行分析，打开它的外表层，进一步发现了：在KL+和137线之间的绝缘表层有灼烧的现象，于是我们就可以进一步确定事故断路器的无报警现象的产生是由于结缘表面的灼烧这个原因所造成的[5]。因此，我们在这个位置重新放置了两个新的电缆。分别是接到KL+、KL-和107线、137线的。通过这个方法，我们有效的解决了这类意外的发生，保障了电路的安全，并且也找到了要阻止跳闸现象产生的一个重要的因素。
5.结语
通过上一步研究，我们解决了电炉变压器出现的意外跳闸的问题。进一步，我们想让断路器的二次回路工作的时候能够不出现其他意外，于是就把17线连接到了X2：19的地方，然后把X2:9和X2:10利用连接片连接了起来，然后还把-52T1的外部线进行了使用，把它连接上了一个微断开关用于控制电路。它的具体工作情况为：在正常工作的情况下，开关就是处于断开的模式，于是就使得原来的跳闸线圈脱离了之前的线路，这样就可以让副分闸线圈能够正常的工作。
通过以上分析，我们可以得到：如果电流装置中有异常跳闸现象的发生，并且没有启动报警的装置，要想找到其问题出现的原因是较为困难的，我们需要想到各种可能的情况，熟悉工作的原理，把这些因素都作为产生问题的原因，全部都拿来进行分析和测试。在这个变压器中，我们对事故断路器进行了测试和修理，就能使整个装置的工作情况恢复正常，并且改正过后的整个装置在工作情况下出现其他问题的情况也大大减少了，因为我们在排查的过程中修正了许多简单的小问题。
参考文献
[1]庄小河, 邱碧丹.电流互感器二次改接线引起变压器差动跳闸分析[J].电世界, 2018(3)24-29.
[2]田志国,刘志远,魏少鹏,等.分布结构电子式互感器在电炉变压器超大电流测量中的应用设计[J].冶金自动化, 2017(2):57-61.
[3]黄星星,宋武平.电流互感器二次接地导致500kV主变跳闸事故分析[J].电工技术, 2016(5):68-69.
[4]俞斌, 张理, 高博,等.一起500 kV电流互感器爆炸导致的复杂事故分析[J].电气应用, 2017(16):58-62.
[5]戚宣威,李露,黄晓明,等.区外故障导致变压器电流互感器饱和及差动保护误动问题研究[J].电力系统保护与控制,2017(20):44-51.
作者简介：胡茂林（1984-），男，大学本科，工程师，主要从事电气自动化维护工作。
论文作者:胡茂林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变压器论文; 电流论文; 断路器论文; 电炉论文; 电流表论文; 电流互感器论文; 现象论文; 《电力设备》2018年第21期论文;