一起220kV主變跳閘事故的原因分析

孫儀 麥立 欒喜臣 賈偉

摘? 要：對防大型變壓器損壞和防變壓器絕緣損壞事故措施做了概述，針對一起220千伏變電站220千伏主變跳閘事故做了分析，總結了防止大型高壓變壓器跳閘的相關措施，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：主變;跳閘;原因

中圖分類號：TM711? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）09-0131-02

Abstract： This paper summarizes the measures to prevent large transformer damage and transformer insulation damage， analyzes on a 220kV main transformer tripping accident in 220kV substation， and summarizes the relevant measures to prevent large high voltage transformer from tripping. The corresponding solutions are put forward.

Keywords： main transformer; trip; cause

1 防大型變壓器損壞措施

為防止發(fā)生大型變壓器出現(xiàn)損壞事故，一般需采取以下措施：防止變壓器出口短路事故，防止變壓器絕緣損壞事故，防止變壓器保護事故，防止分接開關事故，防止變壓器套管損壞事故，防止穿墻套管損壞事故，防止冷卻系統(tǒng)損壞事故，本文通過一起220kV主變因絕緣損壞造成跳閘事故對防止變壓器絕緣損壞事故和防止變壓器套管損壞事故進行分析。

在電網(wǎng)發(fā)生故障時，值班調(diào)度員處置故障應根據(jù)下列原則：（1）變壓器后備保護動作跳閘，系統(tǒng)有明顯故障，經(jīng)判斷故障電流曾流經(jīng)變壓器，同時變壓器出現(xiàn)瓦斯上浮子動作信號時，應檢查變壓器外部是否有故障的痕跡，并檢查瓦斯繼電器的氣體，向有關領導匯報后，再決定是否試送變壓器。（2）因變壓器出口短路或變電站近區(qū)故障導致變壓器跳閘，試送前必須由設備所屬單位領導決定是否需要進行相關試驗，在征得設備所屬單位領導同意后方可進行試送。

2 防變壓器絕緣損壞事故的措施

在設計制造階段，出廠試驗時應將供貨的套管安裝在變壓器上進行試驗;密封性試驗應將供貨的散熱器（冷卻器）安裝在變壓器上進行試驗;主要附件（套管、分接開關、冷卻裝置、導油管等）在出廠時均應按實際使用方式經(jīng)過整體預裝。110（66）kV及以上電壓等級的變壓器在新安裝時，應進行現(xiàn)場局部放電試驗，110（66）kV電壓等級變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC;220～750kV電壓等級變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC，中壓端的局部放電量不大于200pC;1000kV電壓等級變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC，中壓端的局部放電量不大于200pC，低壓端的局部放電量不大于300pC。

在運行階段，應結合變壓器大修對儲油柜的膠囊、隔膜及波紋管進行密封性能試驗，如存在缺陷應進行更換。對運行超過20年的薄絕緣、鋁繞組變壓器，不再對本體進行改造性大修，也不應進行遷移安裝，應加強技術監(jiān)督工作并安排更換。220kV及以上電壓等級變壓器拆裝套管、本體排油暴露繞組或進人內(nèi)檢后，應進行現(xiàn)場局部放電試驗。鐵心、夾件分別引出接地的變壓器，應將接地引線引至便于測量的適當位置，以便在運行時監(jiān)測接地線中是否有環(huán)流，當運行中環(huán)流異常變化時，應盡快查明原因，嚴重時應采取措施及時處理。

220kV及以上電壓等級油浸式變壓器和位置特別重要或存在絕緣缺陷的110（66）kV油浸式變壓器，應配置多組分油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置。當變壓器一天內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次輕瓦斯報警時，應立即申請停電檢查;非強迫油循環(huán)結構且未裝排油注氮裝置的變壓器本體輕瓦斯報警，應立即申請停電檢查。

3 事故現(xiàn)場工作情況

3.1 故障前現(xiàn)場工作情況

該220千伏變電站于2007年投運，共有2臺180兆伏安主壓器，分別為1、2號主變，220kV為雙母線接線，進線為4回，110kV為雙母線接線，出線為7回，35kV為單母線分段接線，出線為6回。故障前該站#2主變中壓側802開關帶110kVⅡ母線負荷，#2變低壓側3732開關帶35kVⅡ母線負荷。

3.2 故障經(jīng)過情況

4月4日21時20分，該變電站35kV特高3742開關流Ⅰ段保護動作跳閘，重合成功。后經(jīng)現(xiàn)場檢查為C相故障。21時20分，該變電站#2主變差動保護動作，2702、802、3732開關跳閘。21時20分，袁莊變110kV備用電源自投裝置動作成功，古袁832開關斷開，古袁833開關合上。21時25分，合上該變電站35kV分段 3733開關、母聯(lián)800開關，于21時27分操作完畢（對110kVⅡ、35kVⅡ母線送電正常）。21時26分， 將840、836線路負荷冷倒至另一條線路供電。

事故發(fā)生后，運維人員及時到現(xiàn)場，當晚取主變油樣，試驗合格。4月4日晚22時至4月5日凌晨 1 時，現(xiàn)場組成事故調(diào)查組，多次對主變及三側設備外觀進行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯故障點（當晚因考慮安全問題未打開開關柜后柜門及封閉母線橋）。4月5日上午8點12分，將#2主變轉檢修，由技術人員和變電檢修人員進行現(xiàn)場設備檢查和高壓試驗，打開#2主變低壓側開關柜頂部進線封閉母線橋隔板，發(fā)現(xiàn)開關柜頂部B相穿墻套管沿面有放電痕跡。查找到問題原因后，對故障穿墻套管和絕緣擋板進行更換，試驗合格后，于4月5日晚19時55分完成#2主變送電工作。

4 原因分析及現(xiàn)場處理情況

5日上午專業(yè)人員到現(xiàn)場，進行了變壓器直阻等相關試驗，試驗結論合格;對低壓側母線進行絕緣電阻測試，測試結果合格。進行交流耐壓時，當升至3萬伏電壓時，有明顯的放電聲，打開#2主變低壓側3732 開關柜頂部進線封閉母線橋隔板，發(fā)現(xiàn)開關柜頂部B相穿墻套管沿面有放電痕跡。

原因分析為：35kV特高3742線路C相接地，造成35千伏母線AB相電壓升高，因開關柜內(nèi)部B相穿墻套管質(zhì)量問題，且開關柜相間空氣距離設計不合理，導致#2主變低壓側進線柜頂部（鄰近35千伏母線側）B相套管絕緣沿面擊穿，構成回路。35kV特高3742線路C相故障電流23.81A，過流I 段動作跳閘;220kV#2主變差動電流Idb=4.39A，比率差動保護動作跳閘。

5 暴露的問題和經(jīng)驗教訓

在事故處置過程中，值班調(diào)度員應一邊處置故障一邊盡速報告相關領導，并按規(guī)定向上級調(diào)度匯報。異常、故障對電網(wǎng)安全運行造成嚴重影響時，為提高應急處置效率，必要時可不待運維人員到達現(xiàn)場檢查，由監(jiān)控員通過集中監(jiān)控系統(tǒng)、KVM終端、視頻監(jiān)控、故障信息子站、故障錄波、輸變電設備在線監(jiān)測等系統(tǒng)收集異常故障信息，確認受控變電站開關具備遠方操作條件，由調(diào)度下令監(jiān)控遠方遙控操作拉開（或合上）具備遠方遙控操作條件的受控變電站內(nèi)開關，隔離故障設備或對停電設備送電。遇有惡劣天氣可能導致電網(wǎng)故障時，值班調(diào)度員應提前通知相關發(fā)電廠、運維站及監(jiān)控值班人員做好事故預想，并采取調(diào)整發(fā)電機組出力、開啟水電機組發(fā)電、改變負荷分布等措施，降低重要輸電線路或斷面潮流，避免因惡劣天氣引發(fā)的多重故障導致電網(wǎng)穩(wěn)定破壞。

應進一步加強變電站內(nèi)各類設備臺賬、竣工圖紙等運維基礎資料管理，對于電纜設備需要留有電纜敷設走向圖以便及時準確判斷并隔離故障點。在設備故障跳閘后未查明確認設備完好前禁止試送，防止故障范圍進一步擴大。要進一步落實《關于進一步加強變電站內(nèi)高壓電纜運維管理工作的通知》要求，加強人員培訓，嚴把施工工藝關和設備驗收關，積極組織開展高壓電纜專項隱患排查。對于電纜溝內(nèi)防火措施不完備、多回出線電纜同溝敷設、電纜中間接頭未采取有效防護措施等重大隱患應立即進行整改。要進一步落實公司文件要求，加強煤礦等重要用戶供電設備運維管理，積極開展設備巡檢和帶電檢測，按周期開展停電檢修試驗。應定期組織開展針對出線電纜等設備故障的專項反事故應急演練，以提高運維檢修人員應急處置能力。應嚴格落實《關于規(guī)范開展中低壓電網(wǎng)電容電流測試工作的通知》等文件中有關電容電流測試和消弧線圈配置工作要求，常態(tài)化開展電容電流實測工作并保存相關記錄。同時按要求開展重要電力用戶供電變電站消弧線圈加裝情況排查。應全面落實提升變電設備本質(zhì)安全措施要求，對高壓電纜要積極開展紅外測溫和局放測試，對中低壓開關柜要積極運用超聲波局放和地電波檢測等帶電檢測有效手段，加強柜內(nèi)防凝露巡視檢查，按期開展設備停電檢修試驗，結合停電認真開展設備清掃，確保設備安全可靠運行。

應強化電纜專業(yè)管理，進一步完善電纜設備臺賬資料，常態(tài)開展電纜通道巡檢、測溫工作，應對所轄變電站35千伏及以上電纜線路進行統(tǒng)一排查，完善電纜路徑圖和電纜標識;從設計、施工階段加強技術和過程監(jiān)督，嚴把設備驗收管控;加強電纜專業(yè)隊伍建設，提高人員技能水平。嚴格執(zhí)行反措，按照反措要求，制定整改計劃，完善高壓電纜防火措施。按照“四不放過”原則嚴肅追究相關人員責任，加強各級人員安全思想教育，提升安全責任意識

在今后的工作中需采取以下措施：（1）嚴格執(zhí)行反措，認真梳理公司管轄老舊設備的狀態(tài)評估，縮短檢驗周期，同時針對變電站內(nèi)的同型號設備，增加專業(yè)巡視次數(shù)以及紅外測溫針對同類設備進行排查更換。（2）再次梳理公司所屬變電站，開展電容電流測試，對電容電流不滿足要求的變電站，加裝消弧線圈。（3）提高帶電檢測能力，聯(lián)系廠家開展開關柜超聲波局放測試現(xiàn)場培訓，發(fā)揮帶電檢測作用為設備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。（4）在設備例行試驗時，務必“逢停必掃”，保證設備表面清潔，絕緣效果良好，避免沿面放電。（5）故障處理要及時，針對故障設備，要準確查找故障點，針對故障及時消缺，保證設備供電可靠性，縮短設備故障停用時間。

6 結束語

本文對防止大型變壓器損壞和防變壓器絕緣損壞事故措施做了概述，針對一起220千伏變電站220千伏主變跳閘事故做了分析，總結了防止大型高壓變壓器跳閘的相關措施，對事故分析了經(jīng)驗和教訓，并對日后的防主變跳閘工作提出了解決方法。

參考文獻：

[1]賈偉，等.一起220kV變電站誤操作事故的原因分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2018，36：54-55.

[2]王波，等.一起典型電壓切換回路接線錯誤的原因分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2018，23：40-41.