关键词:主变,压力释放阀,机组跳闸,防范
一、引言
变压器是电力系统中的重要组成设备,承担着电能变换、分配和传输功能。当主变油箱内部压力因故障原因急剧增大后,几毫秒内必须经压力释放阀将此巨大压力释放掉,否则将会造成油箱破裂而酿成火灾。此电厂共有两台660WM机组,发电机出口电压为20kV,经主变升压后变为400kV,主变为三台单相变压器,调压方式为有载调压,额定电压和分接范围为(400/√3±12×1.25%)/20kV,额定容量为283000kVA。
二、故障发生现象:
2018年1月3日,#4机发变组保护C屏报“主变压力释放”(91MT)动作,机组启动全停,联跳主变高压侧Q50开关、发电机GCB开关、灭磁开关及高厂变A/B分支进线开关,同时启动快切、关主汽门,就地检查两块油温及绕组温度表指示正常,主变B相本体压力释放阀阀杆弹出,有绝缘油喷溅,汇报值长,拉开#4主变高压侧刀闸及高厂变A/B分支进线开关,对变压器本体压力释放阀进行检查,经检查压力释放阀动作后轻微喷油,复位本体阀杆装置,汇报值长,故障报文如下图:
图一
三、故障原因分析:
1、机组跳机后就地检查发现温度正常,喷油量较少,油箱油位在5格左右,对照温度/油位曲线表在正常范围内,保护屏重瓦斯及差动保护未启动,判定不是变压器内部故障引起机组跳机。
2、主变非电量保护动作前外部线路B相有故障发生,通过机组故障录波器波形检查可以看出故障发生后,主变B相电压由327542V降至28285.1V、主变B相电流由1287.5A升至11457.8A,经57.2ms后,主变B相电压由28285V升至311249.781V、主变B相电流由11457.687A降至955.302A(PT4000/1,CT1500/1)。短时间内,主变B相受大电流冲击,变压器绝缘油急剧膨胀,使油箱内部压力瞬间升高,主变B相油温油压达到临界值,主变非电量保护压力释放阀动作,经85.8ms后,压力释放阀动作,机组跳闸。如下图所示:
3、主变压器为有载调压方式,调压次数较为频繁,且长时间没有对变压器油枕进行过排气。在保护动作前几小时,主变进行过有载调压,造成高压侧绕组温度升高,使主变内部压力进一步增加。
4、故障前,机组已长时间处于满负荷运行状态,主变上层油温不断升高。同时,变压器处于重载运行,损耗转变热量后,加上变压器的铁芯和绕组持续发热,造成变压器内部绝缘油体积不断膨胀,这也是造成主变压力释放阀动作的一个原因。
三、故障处理经过:
1、化验人员提取变压器油进行化验,化验结果显示该变压器油指标正常。4日下午再次提取油样进行化验,未发现异常。
2、高压试验人员对变压器本体进行直流电阻、铁芯与夹件的绝缘电阻试验,经测量,试验数据在合格范围内。
3、对呼吸器及各管道进行检查,未发现堵塞;散热器蝶阀均在开通位置。拆掉压力释放阀外罩进行检查,未发现异常,压力释放阀开关接点接触良好。
4、对压力释放阀二次回路及发变组非电量保护装置进行检查,二次回路良好,非电量保护装置灵敏可靠。
5、4日晚点炉、冲转,5日凌晨并网成功,机组运行至今,压力释放阀运行安全可靠,无再次动作。
四、经验教训:
经此次事故,我们进行总结分析,吸取教训。因机组长时间处于满负荷运行,主变停电后,需对变压器油枕内部进行排气,防止再次由于外界或机组本身大负荷波动时,压缩胶囊内残留的空气形成压力,导致压力释放阀动作,造成机组跳闸。
运行维护人员对变压器日常工作做好防范措施。注意观察变压器声音、油色、油位、温度,结合负载(温度)—油位曲线做好分析对照,做好一次设备的红外热成像检测,及时掌握设备运行状况,并定期对主变油质采样,进行化验,保证油质在合格范围内。同时,更换呼吸器硅胶时要对呼吸器油封进行换油,并对呼吸器及各管道进行清洁处理,保持呼吸通畅。
五、结束语
随着电力系统设备及保护的发展和完善,对供电可靠性的要求会更高,对变压器的安全性、可靠性、稳定性的要求也会越来越高。通过对该起外部故障造成压力释放阀动作,而引起的机组跳闸事故进行了分析,并提出了防范措施,从而降低了变压器发生故障的几率,为机组及电网的安全可靠运行提供了保障。
参考文献:
1、JB7065—1993,变压器用压力释放阀[S].
2、JB/T7069—2004,变压器用压力释放阀[S].
3、《变压器故障与监测》—王晓莺2004年