500 kV主變油泵停止運轉現象的分析處理

胡大棟

（紹興電力局，浙江 紹興 312000）

500 kV大型變壓器通常采用強迫油循環(huán)風冷方式，冷卻器由熱交換器、風扇、電動機、氣道、油泵油流指示器等組成。油泵裝在冷卻器的下部，使熱交換器的頂部油向下部循環(huán)。當變壓器上層油溫和下部油溫產生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。

主變冷卻器的正常運行是主變安全的保證，變電值班員平時要加強對冷卻器的運行維護工作，掌握冷卻器常見的故障現象，及早發(fā)現存在的問題并分析解決。

1 主變冷卻系統正常運行方式及異常情況

某500 kV主變冷卻系統有3種運行方式，分別是自冷、風冷和強迫油循環(huán)風冷。變壓器共有6個油溫計（每相2個），當一相中任1個油溫計油溫達到50℃或負荷達到70%額定負荷時，（一相）12組風扇啟動，當2個油溫計油溫降到40℃以下且負荷降到70%額定負荷以下時停運；當2個油溫計油溫均繼續(xù)升高且其中1個升高到60℃或負荷升到80%額定負荷時，工作油泵啟動，當2個油溫計油溫降到50℃且負荷降到80%額定負荷以下時停運。

正常情況下冷卻器1與2號油泵工作方式選擇開關切到“工作”位置，3號油泵切到“備用”位置，油泵控制方式選擇開關和風扇控制方式選擇開關切到“自動”位置，即正常運行方式為：1與2號油泵投入，3號油泵為備用。

某日氣溫很高，鄰近中午時監(jiān)控報文發(fā)出了“主變油泵故障”信息，隨即自動復歸。值班員在現場檢查油泵動作情況，發(fā)現主變三相油泵都啟動了且運行正常。下午高溫特巡時，值班員發(fā)現主變B相的油泵停止運轉，而其他兩相的油泵還在運轉，并且就地和后臺監(jiān)控都沒有任何的故障信號。查看油溫表發(fā)現，A與C相油溫在51～52℃左右，而停轉的B相在57～58℃左右，明顯偏高。

2 油泵故障的分析與處理

2.1 油泵故障的分析

任一相油溫高啟動油泵、風扇簡化的接線原理見圖1，三相油泵應該一起動作或復歸。

圖1 油溫高啟動油泵、風扇接線原理

從原理圖上可知，如果接線正確，當6個油溫計中任1個溫度達到50℃時，K143繼電器接點閉合，K3繼電器動作。當任1個溫度計達到60℃時，K144繼電器接點閉合，K2繼電器動作。當油溫上升時，K3先動作，K2后動作，K2動作后才啟動K2X，從而啟動油泵，同時由于K2X繼電器的動合觸點與K2繼電器的動合觸點并聯，保證油溫降至6個油溫計在50℃時閉合的觸點全部返回（即K143繼電器失磁后，K3繼電器失磁）時，切斷油泵啟動回路，才停運油泵。

但實際檢查時發(fā)現，由于廠家接線錯誤，在主變B相冷卻器分控箱內用K143動合觸點去啟動K2，用K144動合觸點去啟動K3，K2先動作，K3后動作，K3動作后才啟動K2X，從而啟動油泵；但K2X繼電器的動合觸點與K2繼電器的動合觸點并聯的回路不起作用，無法實現油溫降至6個油溫計在50℃時閉合的觸點全部返回時，才停運油泵；這樣在油泵啟動油溫下降一段時間后，該相油溫在60℃以下時閉合的觸點全部返回（即K144繼電器失磁后，K3繼電器失磁）時，切斷油泵啟動回路，油泵立即停止啟動，這時油溫下降的數值僅是油溫計在60℃時，閉合的觸點動作與返回的溫度差值；如果這時該相任1個油溫計大于60℃，B相油泵將又啟動，周而復始，導致該相油泵頻繁啟動。

2.2 接線錯誤的處理

這是一個非常難發(fā)現的接線錯誤，因為油泵啟動時看不出任何異常，當油溫介于50～60℃之間時，一相油泵停轉了，后臺卻沒有任何信號。除非任一相油溫再次高于60℃時，該相油泵又開始啟動，這時后臺監(jiān)控又會出現短暫的油泵故障信號。如果油溫在60℃左右波動時，錯誤的接線會導致該相油泵頻繁動作。

將原從總控箱接入主變B相冷卻器分控箱的啟動K2和啟動K3的外接電纜互換，回路編號不變。經試驗，油泵運行恢復正常。

2.3 冷卻器短暫出現油泵故障信號的分析

油泵或者風扇啟動時，后臺監(jiān)控會發(fā)“主變油泵故障”或者“主變風扇故障”的信號，不過這個信號會馬上自動復歸。產生的原因是由于油泵（或風扇）電源監(jiān)視繼電器與油泵（或風扇）啟動繼電器在動作時的不同步，造成在油泵（或風扇）啟動時有短時“油泵（或風扇）故障”的信號。對于這個誤發(fā)的信號，雖然可以通過增加延時繼電器來避免，但是這個短暫出現并立即復歸的信號起到了提示油泵或者風扇已經啟動了的作用，進而提醒值班員去現場檢查油泵或風扇是否運轉良好，有一定的積極意義。

2.4 檢驗類似接線錯誤的方法

為了防止其他500 kV主變冷卻系統也存在同樣問題，可在主變油泵及風扇均不啟動情況，做如下試驗：

（1）將主變任1個油溫計的溫度指針拔至50℃，檢查三相主變的風扇應全部啟動，后撥至略低于50℃位置，檢查三相主變的風扇仍應全部運轉。

（2）將主變任1個油溫計的溫度指針拔至60℃，檢查三相主變的油泵全部啟動，撥至略低于60℃時，檢查三相主變的油泵仍全部運轉。

3 主變冷卻器巡視要點

巡視變壓器冷卻器，可以從電源、外觀、聲音、自動控制回路的啟動、備用電源自投回路的切換、油泵及風扇的轉向、輔助及備用冷卻器的啟動等方面綜合來判斷冷卻器是否運轉正常。如果冷卻器啟動條件不滿足，也要十分重視冷卻器切換試驗，確保達到運行條件時，冷卻器能正確啟動。冷卻器的巡視維護主要針對風扇和油泵，可參考以下要點。

3.1 風扇的運行維護

（1）檢查所有風扇轉向是否正確，對風扇葉片進行平衡校正，無明顯的振動和雜音，不碰擦風筒。

（2）風扇電動機為三相式，應防止其缺相運行。

（3）用2 500 V絕緣電阻表測量風扇電動機及其二次回路的對地絕緣電阻，應大于1 MΩ。

（4）注意有無振動加劇、音響異常、電流增大等情況，夜間可用紅外測溫儀尋找發(fā)熱點，并應及時排除故障。

（5）確認啟動及復歸風扇的設定值是否正確，相關電源指示燈及控制回路是否正確。

3.2 油泵運行維護

（1）新裝油泵注意觀察有無油流中斷、流量過少，電動機升溫過高、噪聲過大等異常情況。

（2）用2 500 V絕緣電阻表測量油泵電動機及其二次回路的對地絕緣電阻，應大于1 MΩ。

（3）保證油泵的密封性良好，特別注意油泵及閥門處是否滲漏油。

（4）檢查油流表的指針是否抖動，若有抖動應盡快查明原因并進行處理，以防擋板脫落進入變壓器內部。

（5）確認啟動及復歸油泵的設定值是否正確，相關電源指示燈及控制回路是否正確。

4 結論

油泵工作異常的發(fā)現和處理過程說明，認真做好變電巡視工作非常重要，后臺監(jiān)控系統無異常并不能說明設備運行絕對正常。除了文中提到的接線錯誤，還有滲油等缺陷，如果不進行現場的仔細巡視，等到后臺發(fā)出警報時缺陷可能已發(fā)展成嚴重故障了。變電運行工作需要具備扎實的專業(yè)技術知識，巡視一定要細致到位，確保電力設備安全穩(wěn)定運行。

[1]許世輝.電氣設備及運行維護[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]陳化剛.電力設備事故處理手冊[M].北京：中國科學技術出版社，2004.

[3]倪穎生.變壓器檢修入門[M].合肥：安徽科學出版社，2008.

[4]趙智勇.電力系統運行技術[M].北京：中國電力出版社，2007.

[5]郭清海.典型變壓器故障案例分析與檢測[M].北京：中國電力出版社，2010.