500k V變電站主變故障分析處理措施

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1 引言

對于變電站來說,其本身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜,在各方面因素的影響下,變電設(shè)備在運行的過程中會出現(xiàn)各種各樣的設(shè)備故障和系統(tǒng)故障,其中大部分的系統(tǒng)故障都是由設(shè)備故障轉(zhuǎn)化而來,進而會對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來巨大的影響。因此,為了將變電站主變故障帶來的影響降至最低,一旦發(fā)生故障值班人員就要能夠及時作出反應(yīng),對故障位置、故障類型和故障原因進行準(zhǔn)確的判斷,并采取針對性措施進行處理。

2 500k V變電站主變的特點

與220k V的主變壓器相比較而言,500k V變電站主變壓器在地點的選擇上,相對來說還是比較偏僻的,隨著當(dāng)前階段科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,對于主變壓器的二次操作能夠以遠程操控的形式來替代。在整個電網(wǎng)運行的過程中,變電站和主變壓器都是非常核心的環(huán)節(jié)和裝置,對于主變壓器來說,其本身就具有容量大、工作電壓高等一系列的特點,因此在實際運行的過程中不管出現(xiàn)什么樣的故障問題,都會給整個電力系統(tǒng)帶來巨大的故障和安全問題,同樣也會給電力企業(yè)和整個社會帶來無法估量的經(jīng)濟損失。除此之外,對于500k V變電站的主變壓器來說,不管是組裝、拆卸還是檢修,都會耗費大量的時間,為了達到節(jié)約時間的問題,就必須要加強對變壓器維護和調(diào)試過程的時間把控,一旦發(fā)生故障要能夠在最短的時間內(nèi)做好故障的定位以及故障原因的排查工作,要能夠使變電保護過程中的高效性、靈活性、可靠性得到進一步的凸顯[1]。

在當(dāng)前階段500k V變電站主變壓器運行的過程中,主要采用的保護模式就是雙重化配置的保護,對于雙重化配置的保護來說,就是在原有的縱聯(lián)差動保護的基礎(chǔ)上,再配上兩套總差保護裝置,其中差動保護能夠在一定程度上實現(xiàn)對電流的科學(xué)切斷,在對最大故障電流進行監(jiān)測的過程中,一旦發(fā)現(xiàn)故障電流達到飽和狀態(tài)就能夠立即針對電流實施切斷操作,這樣就能夠?qū)ψ儔浩髌鸬娇煽?、有效的保護。除此之外,對于主變壓器的保護還有一個非電量的保護形式—瓦斯保護,對于瓦斯保護來說,其是變壓器內(nèi)部故障的一種直接反應(yīng),這種狀態(tài)通過電氣量保護是難以反映出來的,對于一些初期表現(xiàn)非常輕微的故障來說,在擴大初期差動保護的過程中是無法做出動作的。隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,比率制動系統(tǒng)在整個500k V變電站的主變中得到了廣泛的運用,并大大提高了系統(tǒng)運行的靈敏度,在故障發(fā)生時動作電流會隨著短路電流的增大而增大,而通過對制動比率的選擇就能夠有效提升整個主變壓器的運行效率。

3 500k V變電站主變故障分析

當(dāng)前階段,一般會將變壓器的故障劃分為兩個方面,分別是一類故障和二類故障,對于一類故障來說,在發(fā)生后要通過必要的停電檢查才能夠達到消除故障的目的,對于二類故障來說,主要發(fā)生在預(yù)防性試驗以及計劃檢修的過程中,對于這類故障能夠等到檢修期進行集中維修處理。按照變壓器的故障現(xiàn)象來進行分類劃分的話,可以分為短路故障、絕緣故障以及聲音故障和過熱故障等,而從變壓器的故障部位來對主變故障進行分類,可以劃分為鐵芯故障、散熱器故障、油箱故障以及絕熱故障等。

對于主變壓器的常見故障來說,主要表現(xiàn)在測控單元異常、通道異常、裝置插件故障、電容器熔絲熔斷故障等類型,一般形式的故障現(xiàn)象表現(xiàn)為漏洞或者是主變壓器的過熱等,除此之外對于一次設(shè)備的運行來說,還要能夠考慮到液壓系統(tǒng)壓力低閉鎖以及分合閘問題。在滅弧室的壓力控制方面,在開關(guān)位置處都是設(shè)置相應(yīng)的告警接點,告警接點的存在為閉鎖分閘階段的處理提供了足夠的時間,對于液壓開關(guān)來說,需要對二次回路的液壓問題以及液壓機的機構(gòu)問題進行準(zhǔn)確的判斷,即使出現(xiàn)漏氮的問題,裝置也會立即對重合閘進行閉鎖處理,直至問題解決后才會閉鎖分閘,在此期間內(nèi)并不會對整個電力系統(tǒng)的運行帶來較大的影響。對于二次設(shè)備的保護裝置來說,在運行的過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)插件方面的故障,由于500k V變電站的主變采用的是雙重化配置模式,通過這一配置能夠?qū)崿F(xiàn)對相應(yīng)保護模塊的閉鎖處理。

對于變電保護方面的問題來說,跳閘是最常見的故障形式,在發(fā)生跳閘問題之后,變電運維人員要能夠在最短的時間內(nèi)對故障原因進行排查,并且要在閉合電路送電之后對故障點進行尋找和定位,并進行相應(yīng)的隔離操作。在正式送電工作開展之前,還需要對現(xiàn)場的故障問題進行統(tǒng)一的檢查,如果沒有出現(xiàn)新的故障問題,就能夠繼續(xù)開展送電操作。對于電路無法進行正常閉合的問題來說,并不需要開展現(xiàn)場檢查工作,但是要對母線故障、開關(guān)失靈保護動作以及主變故障進行排查,在對500k V變電站主變故障進行處理時,要能夠堅持反應(yīng)時間短、處理速度快的基本原則,因此處理時間的延長會給變電站系統(tǒng)帶來更加嚴(yán)重的損害。

4 500k V變電站主變故障的解決方法

在對500k V變電站主變故障進行排查和解決時,首先需要做的就是對以下類型的故障進行全面的檢查：(1)需要加強對主變壓器運行過程中油位和溫度變化情況的監(jiān)控,要觀察其是否存在漏油問題,同時檢查冷卻系統(tǒng)是否能夠處于正常的運行狀態(tài)；(2)進一步加強對變壓器負荷情況的監(jiān)測,要能夠?qū)ψ儔浩鞯呢摵蛇M行全面的控制；(3)檢查變壓器內(nèi)部是否存在爆裂等非正常的噪音,并對噴油狀況以及溫度進行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)油位和油溫異常問題,都要立即進行停機檢查；(4)當(dāng)漏油問題較為嚴(yán)重時,需要采取針對性的措施來進行制止,如果油位上升過快的話,則可以進行適當(dāng)?shù)姆庞吞幚韀2]。

變電站運行過程中的檢查工作對變電站的穩(wěn)定有著非常重要的作用和意義,而對漏油范圍的檢查則能夠?qū)收闲再|(zhì)進行準(zhǔn)確的判斷,對油溫的檢查則能夠得到確切的運行狀態(tài),除此之外還要能夠定期對變電站主變壓器的冷卻系統(tǒng)進行檢查。在故障檢測和排查的過程中,除了可以借用必要的監(jiān)測設(shè)備和經(jīng)驗之外,還可以通過對油質(zhì)的判斷來對是否存在故障進行確定,正常狀態(tài)下的油質(zhì)呈現(xiàn)出來的是微黃、透明狀態(tài),如果油面過低的話,則表面出現(xiàn)了漏油問題,如果油溫過高則表面冷卻系統(tǒng)可能存在故障,需要進行進一步的檢查。處于正常運行狀態(tài)的主變壓器,其運行聲音為嗡嗡的電磁聲,如果出現(xiàn)異常噪音則表面存在故障。

針對主變壓器采取全面的保護措施是降低主變壓器運行故障發(fā)生概率的重要內(nèi)容,在加強對主變壓器運行保護的過程中,有以下基本要求：(1)一旦出現(xiàn)變壓器油溫過高、過低或者是過負荷等問題,都會有警報信號發(fā)出,此時為了進一步加強對故障影響的把控,需要及時采取措施阻止故障電流流經(jīng)主變壓器,或者是可以通過電流速斷保護裝置來對故障的危害性進行進一步的降低；(2)在主變壓器故障發(fā)生之后,需要立即斷開所有的電源,對于負荷中的過電流問題而言,大多數(shù)過電流都具有短時性,因此并不需要對變壓器進行保護斷開,而是要針對具體情況采取相應(yīng)的保護措施,如果出現(xiàn)主變壓器主體溫度的急劇上升,則需要立即使用溫度繼電器來進行操作[3]；(3)如果與主變壓器連接的母線或者是其他位置發(fā)生故障的話,則需要針對故障部位采取相應(yīng)的隔離措施。如果是持續(xù)時間較長的過負荷,則留給變電站運行人員處理問題的時間就會更加的寬裕,然而如果保護裝置無法對故障進行切除的話,則需要采用過電流保護來將主變壓器的斷路器進行斷開操作,對于主變壓器內(nèi)的油面降低以及輕微瓦斯問題,則需要通過瓦斯繼電器來進行處理。

5 結(jié)束語

總而言之,隨著用電需求量的不斷增加。500k V變電站將會成為電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用形式,同時也會成為電力系統(tǒng)電力運輸過程中的主干力量。對于500k V的變電站來說,由于其容量非常大,同時在高壓直流傳輸?shù)倪^程中還承擔(dān)著非常重要的連接作用,因此成為現(xiàn)代化電網(wǎng)運行中不可或缺的一部分。在未來的發(fā)展過程中,為了使變電站主變壓器的穩(wěn)定運行得到可靠的保障,要能夠適當(dāng)加大對主變故障問題的研究力度,結(jié)合故障形式和故障原因,對故障處理措施進行更加深入的研究,使整個電力行業(yè)能夠更加穩(wěn)定的發(fā)展。