摘要：近年来，随着人们对电能需求量逐渐上升，发电厂必须要着手保证发电质量，保障供电的可靠性。然而，在发电厂实际的工作中，它却会出现一些问题。本文就某发电厂500kV主变绕组温度计误发绕组温度高信号，引起运行中的660ＭＷ发电机组跳闸全停的故障进行分析。通过分析这起故障，希望相关的发电厂可以做好主变绕组温度计的管理工作，设计一些保护措施，避免跳闸问题的发生。
关键词：500kV主变绕组温度计跳闸故障分析
一、某发电厂500kV主变绕组温度计引起的跳闸故障实例
近日，某发电厂的４＃发电机组带满负荷660ＭＷ运行但是，在中午12点15分06秒。发电厂故障显示屏幕上出现了“４＃发变组保护Ｃ屏主变绕组温度高跳闸”、“热工保护跳闸”、“500ｋＶ升压站5022断路器分闸、5023断路器分闸”等字幕。热控DCS画面出现了“电气４＃发变组保护动作跳机”等文字。当出现这些问题时，发电厂将４＃发电机甩满负荷与系统解列，并启动了备用变压器进行发电，同时，让转子速度减慢，将锅炉MFT熄火。之后，发电厂安排了专业的人员进行检查，发现４＃主变压器的绕组温度为126℃，油温为47℃，。检查人员用手感知了变压器的温度，发现温度并不是很高，在检查人员更换绕组温度计后，温度显示正常。在下午6点15分启动了该机组，发现一切正常，４＃发电机与系统并网成功。
二、500kV主变绕组温度计引起跳闸过程的分析
2.1保护动作分析
在跳闸故障发生后，相关人员查看了４＃发变组发生故障时的录波文件。通过该文件，我们可以看到在12时16分0５秒355毫秒的时候，发变组Ｃ屏收到４＃主变压器绕组温度高的信号，于是自动启动了“程序跳闸”逻辑去切换厂用电和关闭汽轮机主汽门。在几毫秒之后，发电组受到了厂用分支断路器分闸信号及热工保护信号，说明程序跳闸动作全部完成。但是，这时发电机没有和系统解列。在12时16分08秒725毫秒时，发变组保护A屏、B屏开始进行逆功率保护动作，跳开500kV开关5022和5023断路器与电网解列，同时发逆变灭磁信号至励磁系统进行逆变灭磁。在12时16分24秒415毫秒时，励磁系统逆变灭磁完成，灭磁开关跳开。4#发变组保护动作时序和动作过程非常准确。
2.2主变绕组温度高的分析
为了更加直观的观察主变绕组温度计的温度变化，在故障处理结束后，我们调取了一些温度变化曲线图，如图1所示。通过该图，我们可以看到在故障发生之前，发电机组的绕组温度约为46℃，油面温度约40℃.但是，在12时05分的时候，绕组温度突然开始上升，在之后的11分钟内绕组温度涨到127℃，触发接点动作。但是，此时的油温并没有发生明显的变化，为此，其他非电量保护也未动作。随后，我们查看了故障录波文件的波形，我们发现在主变绕组温度变化前后，变压器的电压、电流没有发生很大的变化。通过上述现象，我们知道了变压器内部没有发生短路、接地等故障，变压器跳闸前绕组温度突然大幅度上涨，肯定是绕组温度计引起的误动作。
图 1绕组温度和油面温度曲线
三、500kv主变绕组温度计发生误动的原因
3.1 500kv主变绕组温度计的工作原理
在该实例中，它的主变压器采用的是BWR－04J型的温度计，该温度计主要由弹性元件、传感导管、感温部件、电热元件、温度变送器、一体化变流器等组成。其中，绕组温度计的低温包是插在变压器油箱顶层的油孔内。当变压器不带负荷时，绕组温度计的读数为变压器油的温度，当变压器带负荷后，由变压器电流互感器取出的与负荷成正比的电流，经一体化变流器调整后流经电热元件产生热量，使弹性元件位移量增大。弹性元件的位移量是由油温和变压器负荷电流共同决定的，变压器绕组温度是油温与线圈对油的温升之和。
3.2受变流器元件质量的影响，使得其发生跳闸故障
在故障发生之后，我们对绕组温度计进行解体，发现其内部的一体化变流器有明显灼烧痕迹，为此，相关的研究人员对温度计进行模拟加负荷电流温升试验，变压器的额定电流839Ａ，电流互感器变比1000:5，二次电流为4.195Ａ，根据一体化变流器选择的档位为Ａ４，计算出补偿电流为1.17Ａ。通过查厂家说明书中的温度补偿曲线对应的补偿温度为２５℃，而在故障发生时，该主变绕组的温度从46℃上升到了127℃，说明实际补偿温度达到了81℃，这很显然超过了相关的规定。为此，相关人员可以确定发生这次跳闸故障的原因就是主变绕组温度计内部的变流器元件发生质量问题，从而造成温度异常上升，最终出现了主变绕组温度计发生跳闸故障。
3.3保护设计不合理，为跳闸故障埋下隐患
通过上面的叙述，我们发现是主变绕组温度计的内部一体化变流器发生质量问题，从而引发了跳闸故障，电网瞬间产生了巨大的电力缺口，这对电网的安全运行是非常不利的。为此，为了保证电网的平稳运行，我们需要深层次的挖掘其潜在的问题。在该实例中，主变绕组温度计其实是一种间接测量绕组温度的表计，根据ＤＬ／Ｔ572－2010电力变压器运行的相关规定，变压器温度保护、突变压力、压力释放保护宜动作于信号。但是在变压器实际的设计中，设计人员往往会忽略这一问题和相关规定，设计人员通常会遵循自己企业的设计导则，把全部的变压器非电量保护设计成跳闸。机组投运后，运行部门对相关规程不熟悉，将变压器温度保护投跳闸，埋下了安全隐患。
四、避免500kv主变绕组温度计发生跳闸故障的有效措施
为了有效解决该故障问题，相关的发电厂需要做好以下工作。首先，在保护动作设计的过程中，有关人员需要根据相关的规定，将变压器的温度保护、压力释放保护、压力突变保护建议设计为发信，这样会在很大程度上消除隐患。其次，相关的运行部门要熟悉相关的规定，认真审核主变绕组温度计和变压器等设备的保护值，对涉及到直接跳闸的非电量保护一定要慎重，规程没有明确规定必须投跳闸的保护应投为发信。最后，相关的采购人员需要具备强烈的责任感，在进行材料和设备的选购中，需要选择质量好、信誉好的厂家，这样才能保证厂家提供的设备是优质的。
五、结束语
总而言之，为了解决500kv主变绕组温度计跳闸故障，相关人员必须要做好材料、设备的把关，合理设计一些保护动作，才能保证保护措施的安全实施，减少跳闸故障的发生。
参考文献
[1]蔡明，汪旭峰，陈裕云，等.500kV变电站主变差动保护动作事件的分析[J].电工技术，2018(11)
[2]胡务.一起500kV主变绕组温度计引起的跳闸故障分析[J].电工技术，2018(6)
论文作者:张杨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：绕组论文; 温度计论文; 温度论文; 变压器论文; 故障论文; 发生论文; 变流器论文; 《电力设备》2018年第19期论文;