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摘要：瓦斯保护是电力变压器的主保护之一，它的正确动作对变压器的运行至关重要。文章介绍了一台220kV电力变压器气体继电器重瓦斯跳闸的事故及其动作保护情况，对事故的原因进行了分析，得出了造成此次主变压器重瓦斯保护误动的主要原因，并提出相应的整改和防范措施，分析过程具有一定的借鉴价值。
关键词：变压器跳闸；瓦斯保护；重瓦斯动作
电力变压器能否安全稳定运行直接关系到整个电力系统的安全，而瓦斯保护作为变压器内部故障的主要保护元件，是确保变压器安全运行的必备技术措施。但就目前来看，电力系统因变压器瓦斯保护误动引发的跳闸故障时常发生。然而，当主变压器瓦斯出现保护误动后，对于220kV变电站的供电负荷会产生很大影响，处理不当甚至会造成全站停电，影响整个电力系统的正常运转，给用户的生产、生活带来诸多不便。因此，出现此类故障时，我们需要找到相关动作事故的解决方案，以实现我们日常变电站的顺利运行。
1 事故及保护动作情况
某改造修理变压器的型号为SFPSZ9-150000/220。冷却方式由强迫油循环风冷变压器（ODAF），改造为三级冷却方式（ONAN/ONAF/ODAF）。
改造竣工运行数天后，该变压器跳闸，报主变本体气体继电器重瓦斯动作，无其他保护动作信号。跳闸后及时进行了油色谱化验以及绝缘电阻、介损和直流电阻试验，所有试验结果均正常。
现场油泵的投入设定情况：油泵型号6BP280-4.5/2.2，流量80m3/h，扬程4.5m，转速900r/min。当变压器投入运行时，随着油面温度升高至设定值，自动投入1组和2组油泵，30s之后3组和4组油泵投入。
2 原因分析
此次改造将冷却器结构改成散热器结构，对变压器管路中的油流造成较大影响。冷却器本身油流阻力大，油流通过其中产生的压降占变压器总压降的一半以上。而散热器中的流阻小，油流通过其中产生的压降不到总压降的10%。因此，改造后的变压器的总流阻大大降低。
2.1 改造前流量
改造前泵型号为6B135-4.6/3，考虑3组泵同时运行工况，改造前变压器和泵的压降组成、曲线和性能参数等见表1、表2、图1和图2。
2.2 改造后流量
改造后泵型号为6BP80-4.5/2.2V，考虑3组泵一起运行，改造后数据见表3、表4、图4和图5。
设计流量油泵的性能曲线与变压器流动特性曲
线共同决定，见图6。
3 分析结论及说明
（1）改造前稳定运行时，管道内的油流量约为320m3/h；改造后稳定运行时，管道内的油流量约为470m3/h。可见，改造后管道中的油流量有较大的提高。
（2）对比图7不难发现，虽然改造后所选择的泵的额定流量有较大幅度下降，但在低流量下二者提供的动力相差无几。
（3）流阻的降低使得油流加速度增大。在油泵启动时，散热器结构的油流加速更快，引起变压器内部油流涌动更显著；而停止时，散热器结构的油流速度降低更剧烈，引起的内部油流涌动更显著，从而引起气体继电器误动作。
（4）当多组油泵瞬时启动时，下部的变压器油“涌”进变压器，相当于对变压器本体加“正压”，而对于变压器外部的散热器及冷却管路来说相当于抽“负压”的作用。而在变压器的上部，由于冷却回路的路径长、油阻较大，而通往储油柜方向的油阻较小，使得油流“涌流”冲向储油柜方向，使得气体继电器误动作。
（5）因此选用小功率泵，控制管路中的油流速度，使其接近改造前管路中的流速是解决继电器误动作的根本解决办法。
4 处理方案
处理方案为选用6BP50-2.5/0.75V泵。考虑3组泵一起运行。
设计流量由泵（3台）的性能曲线与变压器流动特性曲线共同决定。
油泵的性能曲线与变压器流动特性曲线相交得到设计工况流量约为260m3/h，此值与改造前设计工况流量较吻合，符合要求。
5 整改现场实施方案
（1）更换油泵。
主变整改方案选用油泵为6BP250-2.5/0.75，流量为50m3/h，正常使用中投入3组油泵，一组备用，备用情况与原冷却器的备用情况一致。保证新油泵安装尺寸与原油泵一致，关闭油泵两侧蝶阀后可直接替换。
（2）更换气体继电器。
重新更换新气体继电器，型号为QJ9-80A-L-08-8，油速整定值为1.2m/s；关闭气体继电器两侧蝶阀后可直接更换。
（3）改进风冷控制系统。
风冷控制系统改进，使得投切油泵时，油流冲击减小。本项目采用普通继电器控制12组风机及4组潜油泵，现对此风冷系统做如下改进。
①变压器投入运行时，首先确保油泵及风机热磁断路器正常闭合，控制柜正常供电后前3组油泵中，第一组油泵瞬时投入，其余单组依次延时3min。然后，当变压器温度达到H1设定值时，自动启动6只风机，当达到H2设定值时，再启动其余的6只风机。
②在运行过程中，第4组为故障备用油泵，当任意一组工作油泵出现故障后，第4组油泵延时3min投入。所有油泵投入前需准确设定时间继电器以控制油泵投入的时间间隔，当工作和备用冷却器油泵需要轮换工作时，需重新设定油泵时间继电器。
6 结束语
总之，电力变压器为输电系统的关键枢纽，如果出现故障则会对整个电力系统造成重大影响。因此，对变压器瓦斯保护及误动事故进行深入的研究，提出事故的处理措施以及必要的防范措施尤为重要。瓦斯事故的处理可以分为轻瓦斯事故和重瓦斯事故，本文结合实际案例，对一起重瓦斯保护误动事故的处理进行了探究，按以上方案处理后，主变已成功投入运行，保障了主变安全稳定运行。因此，本处理措施具有一定的有效性。
参考文献：
[1]罗贤举.220kV变电站主变压器重瓦斯保护动作事故分析[J].四川电力技术，2011，34（1）：77-79.
[2]王锦山.一起220千伏变压器本体重瓦斯保护误动分析及处理[J].工程技术，2015（20）：141-142.
论文作者:骆国鸿
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/22
标签：油泵论文; 变压器论文; 瓦斯论文; 流量论文; 事故论文; 继电器论文; 气体论文; 《基层建设》2017年5期论文;