摘要：主变电站非电量保护装置通过继电保护实现主变重瓦斯启动和跳闸功能，保护装置无法对瓦斯继电保护的状态采集全面的信息，重瓦斯没有出现故障动作的原因难以确定。本文通过对起500kV主变重瓦斯动作原因的查找和分析，为现场人员提供方法参考；同时，也对本次重瓦斯动作事件提出反措要求。
关键词：500kV；变压器重瓦斯；非电量保护；油泵
1.引言
瓦斯保护是主变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护，尤其是少数匝间短路，主变差动保护可能会拒动，但是瓦斯保护能灵敏反应，保护变压器。由于瓦斯保护装置对反映变压器绕组匝间短路或内部绝缘电弧的故障高度灵敏性和重要作用，一旦误动必须彻底查清误动原因，变压器主体无故障后方可投运。结合本文作者从事多年变电运行经验来看，瓦斯保护运行可靠性比较低，时常发生误动，从而增加了大量现场工作。本文通过一起重瓦斯误动作的原因查找过程，为现场检修人员提供找方法的参考，并对本次重瓦斯动作事件提出了反措要求。
2.变压器重瓦斯保护动作的原因及处理
2.1变压器重瓦斯保护动作掉闸的原因
①近区穿越性短路故障。②变压器内部发生严重故障。③瓦斯回路有故障。
2.2变压器重瓦斯保护动作处理过程
①查看主变压器保护屏的保护动作情况，记录事故时间和信息。②查看后台电脑的事故报文，了解发生事故的情况。③现场检查主变压器情况和查看三侧开关是否在分闸位置，检查油位、油温、油色有无变化；检查变压器外壳有无变形，焊缝是否开裂喷油；检查防爆管是否破裂喷油。如果未发现任何异常，而确定二次回路故障引起误动作时，可在差动、过流保护投入的情况下将重瓦斯保护退出，空载试送变压器并加强监视。④停止主变冷却风扇的电源，如果主变不是油泵强迫油循环冷却的，可不停风扇的电源，可加快高温油的散热。⑤后台电脑和测控屏检查220kV、110kV、1OkV母线PT的电压是否正常；当变压器三侧开关跳开后，若220kV母线电压仍然正常，由主变压器供电的11OkV母线可以由其它llOkV变电站供电，另一台主变压器接电lOkV负荷，并保持电压正常。⑥监控三侧负荷运行情况，出现过负荷的，及时联系调度进行调整。⑦联系调度，拉开三侧开关的隔离开关，形成明显断开点隔离故障主变压器。⑧联系调度，申请将主变压器转为本体检修处理。⑨瓦斯动作，是因主变内部故障引起，要用针筒取气做试验。⑩处理事故过程中，杜绝各种干扰。
3.故障现象
08月28日09时21分，某变电站事故音响报警，信号屏发“主变事故跳闸”，“5042开关事故跳闸”，“5043开关事故跳闸”信号。#4主变保护c屏变中操作箱TA、TB、TC红灯亮，变低操作箱Tw灯亮，C相本体重瓦斯跳闸灯亮。#4主变变高5042、5043开关操作箱TA、TB、TC红灯亮。#4主变A屏主I保护、B屏主Ⅱ保护没有动作。C屏保护装置显示主变本体c相重瓦斯动作。
4.保护动作的初步判断
值班员检查#4主变本体重瓦斯处油位正常，没有气体产生，主变油色谱分析无异常。继保人员检查#4主变保护，确认无故障录波，无电量保护动作报告，无保护启动。确认主变本体没有故障。初步结论：#4主变重瓦斯保护发生误动作。5.重瓦斯保护动作原因查找
（1）检查主变各侧未出现区外故障，变压器录波装置未录到故障电流，排除由于区外故障，流过主变故障电流而产生较大的油流涌动，使重瓦斯接点闭合，发生主变跳闸的因素；（2）当天主变正常运行，没有人员在主变主机工作，排除检修人员误碰探针等，使重瓦斯误动作；（3）主变安装检查：重瓦斯继电器的油流方向指示箭头正确，油枕的呼吸口阀门打开，防雨罩密封性好，未出现潮湿和渗油现象；（4）直流和抗干扰检查：检查主机重瓦斯开入回路，未发现直流寄生和交流寄生现象；检查主机重瓦斯开入回路外部电缆屏蔽层，接地良好；（5）绝缘检查：用1000V摇表测量主机重瓦斯开入外回路的电缆绝缘，测量值大于50m：用2500V摇表测量本体重瓦斯干簧接点绝缘，测量值大于300m；（6）非电量保护装置检查：用1000V摇表测量非电量保护装置内部绝缘，测量值大于10m；测量非电量保护装置重瓦斯开入回路电阻值均为7.1kΩ，符合厂家要求；检查装置插件外观良好，装置接线盒接线绝缘套良好，均没有放电痕迹；（7）非电量出口继电器检查：在非电量保护装置端子排加电压检查重瓦斯中间继电器的动作电压，均大于55％的额定直流电压；（8）检查保护装置自检信息：检查发现#4主变RCS一978保护自检信息，发现在重瓦斯动作的同一时刻，主变变高电流启动风冷I、Ⅱ段（见图1、2）。（注：RCS一978与RCS一974装置时间实际相差3min37s）。判断：主变重瓦斯保护动作由于主变启动风冷回路。
图2
6.重瓦斯保护动作原因分析
风冷Ⅱ段启动后，启动第一组油泵继电器88P1和时间继电器2P，第一组油泵启动后，经时间继电器2P的整定延时时间启动第二组油泵继电器。AC，220v….#图3油泵启动回路示意图短接启动风冷Ⅱ段接点，模拟两组油泵启动，检查重瓦斯保护是否动作。照此方法试验十几次，其中有一次出现C相重瓦斯动作信号，保护装置记录到重瓦斯动作时间300ms左右（与故障跳闸时动作时间相仿），同时发现该次风冷启动为两组油泵同时启动。由此判断时间继电器2P存在质量问题。测量时间继电器2P接点绝缘，测试值大于1001HfZ，绝缘合格。试验2P时间继电器动作时间（整定值为10s）：加交流电压220V，测量继电器动作时间，前27次动作时都在10+0.3s范围，第28次动作时间为6.7ms，第29次动作时间为680ms，第30次动作时间为1080ms，第31次动作时间为10s左右。经过以上试验，可判断时间继电器2P存在不经延时出口的问题。于是判断：主变保护因过负荷在风冷Ⅱ段启动时，风冷控制回路中时间继电器2P瞬时动作，致使两组油泵同时动作，油流速度过快，造成重瓦斯继电器动作，从而引起#4主变三侧开关跳闸。更换时间继电器，并将时间继电器整定0s，短接启动风冷Ⅱ段接点模拟两组油泵同时动作，发现主变重瓦斯继电器均动作。分析结论：经过以上检查分析，本次事件因两组油泵同时启动，油流速度过快，重瓦斯保护动作。
7.设计与运行要求
（1）为防范不对称启/停潜油泵，造成较大的油流涌动，冷却器分成2组，每组潜油泵环宜对称布置；（2）同时投入2组及以上油泵的油流会造成重瓦斯保护动作时，应考虑采用措施防止2组及以上油泵同时投入；（3）在主变投产前，应进行单台及多台油泵启停试验，检查重瓦斯保护动作情况，若出现误动，应采取针对性措施。7结论根据本次重瓦斯动作的原因查找过程，提出以下查找要点：（1）检查主变各侧是否出现区内外故障，并结合其它保护动作情况，判断重瓦斯动作原因：（2）检查现场的工作情况，排除检修人员误碰探针等，使重瓦斯误动作；（3）检查是否主变安装不当引起重瓦斯误动作；（4）检查二次回路绝缘、直流回路、抗干扰、非电量保护装置内部接线、非电量出口继电器动作电压是否满足运行要求；（5）检查保护装置自检信息判断是否存在其它原因引起重瓦斯误动作。
8.结语
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁心故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。其主要优点是安装接线简单、灵敏度高、动作迅速、能反映变压器内部发生的各种故障。当主变压器瓦斯保护动作后，对于500kV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事故。因此采取科学的处理方法，能为变电站的安全运行提供可靠的保证。
参考文献：
[1]黄炳源.一起变压器有载开关重瓦斯保护动作故障分析[J].变压器，2018，15（6）：141-142.
[2]乔小冬，于宏伟.特高压换流站换流变重瓦斯保护动作故障分析[J].电工技术，2019，10（11）：63-64.
[3]赵鹏，魏彦喜.500kV单相自耦电力变压器局部放电超标的原因分析[J].设备监理，2017，11（5）：54-56.
论文作者:李梓鹤
论文发表刊物:《云南电业》2019年7期
论文发表时间:2019/12/13
标签：瓦斯论文; 动作论文; 变压器论文; 油泵论文; 故障论文; 回路论文; 电量论文; 《云南电业》2019年7期论文;