配電變壓器非電量保護(hù)技術(shù)分析

楊劭煒

（國(guó)網(wǎng)浙江麗水市蓮都區(qū)供電公司，浙江 麗水323000）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)，國(guó)家電監(jiān)會(huì)和國(guó)網(wǎng)公司對(duì)客戶受電工程“三指定”政策的推動(dòng)，客戶工程所用的配電變壓器種類和容量（單臺(tái)）正出現(xiàn)新的變化，其種類呈現(xiàn)多樣化，如密封型油浸變壓器、干式變壓器等大量應(yīng)用，其單臺(tái)容量呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，中等容量及以上配變也不在少數(shù)（單臺(tái)1 600 kVA及以上）。

由于種種原因，從供電企業(yè)對(duì)客戶受電工程“供電方案”的制定、發(fā)放，到工程的設(shè)計(jì)、訂貨、施工、試驗(yàn)、驗(yàn)收、運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于客戶受電工程中最重要（亦是單臺(tái)造價(jià)最高）的受電設(shè)備——配電變壓器的非電量保護(hù)，工作人員普遍存在著不少認(rèn)識(shí)上的模糊和多個(gè)工作環(huán)節(jié)上的不重視，直接或間接地對(duì)客戶受電工程的安全運(yùn)行留下安全隱患。

1 配變的非電量保護(hù)分類

配變的非電量保護(hù)一般有以下三種：溫度保護(hù)（油面溫控、繞組溫控、電子溫控），壓力保護(hù)（壓力釋放閥），瓦斯保護(hù)（氣體繼電器）。

2 配變溫度保護(hù)的技術(shù)注意點(diǎn)

2．1 基本概念

（1）變壓器用油面溫控器

變壓器用油面溫控器是一種利用感溫介質(zhì)熱脹冷縮來顯示變壓器內(nèi)頂層油溫度的儀表。它可帶有電氣接點(diǎn)和遠(yuǎn)傳信號(hào)裝置，用來輸出溫度開關(guān)信號(hào)和溫度變送信號(hào)。該溫控器俗稱“壓力式電接點(diǎn)溫度計(jì)”。杭州華立儀表有限公司為國(guó)內(nèi)代表性生產(chǎn)廠家之一，其基本產(chǎn)品型號(hào)為BWY－（老型號(hào)為WTZ－）。

（2）變壓器用電溫控器

變壓器用電溫控器是一種由溫度傳感器（或外部電信號(hào)）傳輸引線和電子顯示儀表等組成的，并通過傳感器物理參數(shù)（或外部電信號(hào)）來測(cè)量變壓器某一部位溫度的測(cè)量裝置。該溫控器俗稱“干變溫控溫顯模塊裝置”。其基本產(chǎn)品型號(hào)為BWD－。

2．2 施工細(xì)節(jié)

（1）配變出廠時(shí)其油面溫控器是單獨(dú)包裝的，要等配變就位后由施工部門自行安裝。

（2）表頭安裝時(shí)應(yīng)呈垂直方向，注意其平整度（一般用三只M6～M8的螺絲固定）。

（3）注意保護(hù)連接表頭和溫包（溫棒）之間的毛細(xì)管，每隔30 cm區(qū)段加以固定，如毛細(xì)管長(zhǎng)度有余則盤成Φ30 cm的環(huán)圓狀，再加以固定。

（4）安裝溫包前應(yīng)在其安裝孔內(nèi)注入導(dǎo)熱油（合格的變壓器油），并確保安裝接頭的密封性。

（5）其電接點(diǎn)K1～K2（高溫報(bào)警、超溫跳閘）在與二次引出電纜搭接前應(yīng)仔細(xì)查閱其說明書和實(shí)物，并在連接時(shí)注意其緊固性和密封性。

a．溫控溫顯裝置應(yīng)朝向變壓器正面通道，以便于運(yùn)行時(shí)日常觀察。

b．溫控溫顯裝置的電源（AC）應(yīng)引自與干變低壓側(cè)直接連接的低壓母排上，且應(yīng)設(shè)有足夠開斷容量的熔斷器（或自動(dòng)開關(guān)）保護(hù)（CECS115：2000等規(guī)定）。這一點(diǎn)務(wù)必特別注意，不能在低壓柜里隨意找個(gè)不用或備用的低壓出線開關(guān)作為溫控電源。

c．溫控溫顯裝置在干變啟動(dòng)和試運(yùn)行期間要對(duì)其進(jìn)行檢查，溫控開關(guān)的整定值應(yīng)符合說明書要求；溫控與溫顯所指示的溫度應(yīng)一致；冷卻風(fēng)機(jī)自動(dòng)／手動(dòng)控制切換正常且應(yīng)至少進(jìn)行2次手動(dòng)控制啟動(dòng)。

2．3 溫度整定

（1）無論是油面溫控器還是電子溫控器，根據(jù)所配用變壓器的種類和容量，其開關(guān)動(dòng)作整定值（設(shè)定值）在出廠時(shí)已由廠家整定好，安裝施工人員不必重新整定，但應(yīng)根據(jù)溫度器說明書實(shí)物進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)。

（2）油面溫控器出廠溫度整定以 BWY－02（即WTZK－02）為例：其電接點(diǎn)為二常開（K1、K2），一般在出廠時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值：50℃K1（第一上限）閉合（發(fā)信號(hào)）；80℃K2（第二上限）閉合（動(dòng)作于跳閘）。粗略分析：一般油浸變壓器絕緣等級(jí)為A級(jí)，其最高容許工作溫度為105℃。

油浸變壓器的允許溫升如表1所示。

表1 油浸變壓器的允許溫升

設(shè)定環(huán)繞溫度40℃，則（105－40）℃＝65℃，而一般而言，變壓器的油量比其繞組（線圈）溫度要低10℃左右，即（65－10）℃＝55℃（K1），而為防止變壓器油的不正常劣化（老化），其上層油的溫升不宜高于40℃≈45℃，故當(dāng)環(huán)繞溫度為40℃時(shí)，（40＋45）℃＝85℃（K2）。

（3）用于干變的電子溫控器，其溫度整定（含冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)及停止溫度）稍復(fù)雜，限于篇幅不作詳細(xì)介紹。

3 配變壓力保護(hù)的技術(shù)注意點(diǎn)

3．1 基本概念

（1）配變壓力保護(hù)指該變壓器裝設(shè)有“壓力釋放閥”。

（2）壓力釋放閘是一只“自復(fù)位”閥門，其型號(hào)為YSF－，該閥門安裝于配變頂蓋上。當(dāng)配變內(nèi)部故障引起油箱內(nèi)部過壓時(shí)，閥門能可靠開啟，釋放油箱內(nèi)壓力避免油箱變形及爆裂。而當(dāng)油箱內(nèi)壓力降到閥門的關(guān)閉壓力值時(shí)，能可靠關(guān)閉，免除外界水分及雜質(zhì)進(jìn)入油箱內(nèi)。

（3）壓力釋放閥可帶電信號(hào)開關(guān)（電接點(diǎn)一般為一常開一常閉）和機(jī)械信號(hào)，如訂貨時(shí)無特殊說明，則廠家按配變?nèi)萘慷Ｒ?guī)配置。

3．2 施工細(xì)節(jié)

壓力釋放閥在配變出廠時(shí)已由廠家組裝好，安裝施工人員應(yīng)注意的是：

（1）壓力釋放閥在出廠時(shí)裝有一個(gè)閉鎖裝置（頂帽），應(yīng)在配變運(yùn)行前拆除，以確保壓力釋放閥的正常運(yùn)行。

（2）對(duì)帶電信號(hào)開關(guān)的壓力釋放閥在運(yùn)行前，應(yīng)將閉鎖裝置的兩側(cè)螺釘拆除，否則其“電氣微動(dòng)”開關(guān)不能動(dòng)作。

（3）電信號(hào)（接點(diǎn)）開關(guān)，在投運(yùn)行前應(yīng)以萬用表手動(dòng)調(diào)試開關(guān)輸出信號(hào)（常開、常閉）是否正確、靈敏（與其標(biāo)志是否一致）。

（4）一般壓力釋放閥電信號(hào)開關(guān)沒有專門的接線盒引出，而直接從電氣微動(dòng)開關(guān)引出四根線，在與二次電纜連接時(shí)要注意接頭處已確定可靠連接和絕緣處理。

（5）施工時(shí)不可隨意拆卸閥門的任何零件（除閉鎖裝置），以防止改變壓力釋放閥的保護(hù)性能。

3．3 壓力整定

（1）依據(jù)配變的型式及容量，壓力釋放閥的開啟壓力、關(guān)閉壓力、密封壓力，均在制造廠已調(diào)試整定好，安裝施工時(shí)不需再作整定，但應(yīng)根據(jù)配變型式和容量及壓力釋放閥的噴油有效口徑，仔細(xì)將產(chǎn)品說明書和出廠合格證與實(shí)物核對(duì)無誤。

（2）壓力釋放閥的壓力單位為kPA。

4 配變瓦斯保護(hù)的技術(shù)注意點(diǎn)

4．1 基本概念

（1）瓦斯保護(hù)（氣體繼電器）。瓦斯保護(hù)是油浸變壓器所用的一種保護(hù)裝置。由于變壓器內(nèi)部故障而使油分解產(chǎn)生氣體或造成油流沖動(dòng)時(shí)，使該繼電器的接點(diǎn)分解，以接通指定的控制回路、變出信號(hào)或自動(dòng)切除變壓器。瓦斯保護(hù)為變壓器本體（或調(diào)壓開關(guān)）多重保護(hù)的重要組成之一。

（2）氣體繼電器的型號(hào)一般為QJ設(shè)計(jì)序號(hào)——管路通徑 （標(biāo)稱值 ）mm（25．50．80）。

4．2 施工細(xì)節(jié)

（1）氣體（瓦斯）繼電器在變壓器（配變）出廠時(shí)一般都已安裝好，在配變安裝時(shí)只需進(jìn)行一般的外觀檢查，并仔細(xì)將出廠合格證、整定試驗(yàn)單等技術(shù)文件與實(shí)物進(jìn)行核對(duì)。

（2）對(duì)氣體繼電器與儲(chǔ)油柜之間的連通蝶閥，在運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，在配變投運(yùn)前一定要打開，且一定要使蝶閥開度正確，必須打開到90°的位置才算全開。

（3）仔細(xì)地用探針檢查氣體繼電器跳閘接點(diǎn)，以直觀驗(yàn)證其靈活性和可靠性。

（4）氣體繼電器出廠時(shí)一般用清潔的線繩將活動(dòng)部件扎緊，以免運(yùn)輸?shù)跹b時(shí)搖擺損壞。故在配變投運(yùn)前，一定要記住將此綁扎線拆除，不然氣體繼電器將不會(huì)動(dòng)作。

（5）在配變投運(yùn)前再次仔細(xì)檢查氣體繼電器各連接部位有否滲漏油。

4．3 試驗(yàn)整定

配變所用的氣體繼電器在出廠時(shí)均通過了整定試驗(yàn)（氣體積聚量——?jiǎng)幼髟囼?yàn)，油流速度——?jiǎng)幼魈l試驗(yàn)），在正常情況下配變安裝好后氣體繼電器不需拆下重新整定。

5 配變非電量保護(hù)與配變微機(jī)保護(hù)裝置的配合

目前，配變采用分散式微機(jī)保護(hù)越來越廣泛，由于種種客觀原因，從業(yè)者往往對(duì)配變微機(jī)保護(hù)的電量保護(hù)部分較為重視，而對(duì)其非電量保護(hù)部分有所疏忽。下面根據(jù)工程實(shí)踐提出一些應(yīng)注意的問題，供設(shè)計(jì)、訂貨、施工時(shí)的參考。

（1）配變微機(jī)保護(hù)中的非電量保護(hù)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。

（2）配變微機(jī)保護(hù)中的非電量保護(hù)，其開入量應(yīng)以滿足所有非電量保護(hù)路數(shù)為宜。一般應(yīng)具有4～5路。

（3）同理，配變微機(jī)保護(hù)中的非電量保護(hù)開出量也應(yīng)作相應(yīng)考慮。

（4）配變微機(jī)保護(hù)中的非電量保護(hù)，其裝置的人機(jī)界面應(yīng)能正確、完整反應(yīng)其故障種類。

（5）配變微機(jī)保護(hù)中的非電量保護(hù)，必須注意其“軟壓板”（控制字投退）與二次回路中硬壓板設(shè)置的配合問題。依筆者觀點(diǎn)，二者一般不應(yīng)重復(fù)設(shè)置?？紤]到用戶配變的運(yùn)行管理水平，保留一定的“硬壓板”還是需要的。

（6）電子溫控器模塊（主要用于干式配變）除有“超溫報(bào)警，超溫跳閘”兩路開出外，還有一路“裝置故障”開出。某些配電工程干式配變安裝地點(diǎn)離高壓柜及信號(hào)箱（屏）距離較遠(yuǎn)，而電子溫控器“裝置故障”（有些說明書稱為“儀表故障”）動(dòng)作時(shí)往往本身只有燈光信號(hào)示警，很不直觀。

（7）壓力釋放閥（主要用于全密封，密封型油浸配變）的電接點(diǎn)開關(guān)一般為一常閉一常開。常閉接點(diǎn)是壓力釋放閥正常狀態(tài)信號(hào)（一般不接入二次回路）；其常開接點(diǎn)，既可接“報(bào)警”，也可接“跳閘”。筆者觀點(diǎn)：考慮到用戶配變的運(yùn)行管理水平和密封型配變的安全性，特別是中等以上容量即1 600 kVA及以上，此常開接點(diǎn)以接跳閘回路為宜。畢竟對(duì)不設(shè)氣體保護(hù)的全密封型配變，其壓力保護(hù)實(shí)際是該變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)之一。

6 關(guān)于配變非電量保護(hù)的動(dòng)作試驗(yàn)

配變非電量保護(hù)很難進(jìn)行一次模擬動(dòng)作試驗(yàn)，一般應(yīng)進(jìn)行二次模擬動(dòng)作試驗(yàn)，應(yīng)注意的是：除溫度保護(hù)外，壓力保護(hù)和氣體保護(hù)的二次模擬動(dòng)作試驗(yàn)，均應(yīng)在其相應(yīng)的動(dòng)作元件處模擬動(dòng)作試驗(yàn)，而不應(yīng)在二次電纜接線處（或端子排上）進(jìn)行。

［1］ JB／6302－2005．變壓器用油面溫控器［S］．2005．

［2］ JB／7631－2005．變壓器用電子溫控器［S］．2005．

［3］ JB／7065－2004．變壓器用壓力釋放閥［S］．2004．

［4］ JB／9647－1999．氣體繼電器［S］．1999．

［5］ CECS115：2000．干變選用、驗(yàn)收、運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程［Z］．2000．