變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施

1、編號(hào)：SM-ZD-14215變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as tocoord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.編制：審核：批準(zhǔn)：本文檔下載后可任意修改精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施簡(jiǎn)介：該方案資料適用于公司或組織通過合理化地制定計(jì)劃，達(dá)成上下級(jí)或不同的人員 之

2、間形成統(tǒng)一的行動(dòng)方針，明確執(zhí)行目標(biāo)，工作內(nèi)容，執(zhí)行方式，執(zhí)行進(jìn)度，從而使整 體計(jì)劃目標(biāo)統(tǒng)一，行動(dòng)協(xié)調(diào)，過程有條不紊。文檔可直接下載或修改，使用時(shí)請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱 讀內(nèi)容。變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施氣體繼電器是大型電力變壓器最重要的非電量保護(hù)裝 置。實(shí)踐證明，裝有氣體繼電器的變壓器，在變壓器本體發(fā) 生放電性或由其他因素引起的絕緣油快速分解故障時(shí)，反映 最靈敏的往往是氣體繼電器。它的正確動(dòng)作能大大減少變壓 器故障后的損失。目前，QJ系列的氣體繼電器主要有 QJ-25、 QJ-50、QJ-80等幾種或其改進(jìn)型產(chǎn)品，它們的結(jié)構(gòu)基本相 同。在JB/T9647-1999氣體繼電器中，規(guī)定了此類產(chǎn)品 的型號(hào)

3、、技術(shù)要求等。在一些顯示器變壓器上也有采用，如 速動(dòng)油壓繼電器、皮托 (PITOT)繼電器、BR-1型繼電器或 MK-10型繼電器等。但到目前為止，尚沒有出現(xiàn)一種可以完 全取代氣體繼電器的大型電力變壓器的非電量保護(hù)裝置。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時(shí)，因油分解產(chǎn)生的氣體逐 漸積聚到氣體繼電器上部，達(dá)到一定量時(shí)，使上開口杯下降 到某一限定位置，其上的磁鐵使干簧接點(diǎn)吸合，發(fā)出輕瓦斯 保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，絕緣 油被迅速并大量分解，使油箱內(nèi)壓力急劇升高，出現(xiàn)油的浪 涌現(xiàn)象，氣體繼電器連接油管內(nèi)產(chǎn)生油流達(dá)到繼電器啟動(dòng)定 值時(shí)，油流沖擊擋板，當(dāng)擋板旋轉(zhuǎn)到某一限定位置時(shí)，其上 的磁鐵

4、使干簧接點(diǎn)吸合，使生瓦斯保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘、切 除故障。氣體繼電器的動(dòng)作有正確動(dòng)作和誤動(dòng)作之分。文章就氣 體繼電器因使用不當(dāng)或制造缺陷原因，產(chǎn)生非正常動(dòng)作的情 況加以統(tǒng)計(jì)分析，并提出一些改進(jìn)措施，為正確使用變壓器 瓦斯保護(hù)裝置提供參考。2遼寧電網(wǎng)發(fā)生的主事故實(shí)例2.1使用維護(hù)不當(dāng)引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作2.1.1呼吸系統(tǒng)不暢(1) 1991年1月12日，太平哨電廠 2號(hào)主變壓器正常 運(yùn)行中(SFPL-120000/220 型)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。 當(dāng)時(shí) 有功功率為80MW、無功功率為20MVAR，上層油溫為66 C第5頁/總13頁FS 精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE因環(huán)境溫度

5、低，已經(jīng)吸潮的吸濕器硅膠結(jié)塊，引起呼吸不暢，在機(jī)組負(fù)荷增加、油溫升高時(shí)，造成呼吸器跑油，熱油將硅 膠結(jié)塊融化，壓力突然釋放，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。1990 年2月25日，太平哨電廠1號(hào)主變壓器(SFPS-120000/220 型)發(fā)生過同樣事故。(2) 1992年1月1日，白山電廠紅石變電站 2號(hào)主變壓器正常運(yùn)行中(SFP-120000/220 型)，輕、生瓦斯保護(hù)動(dòng)作， 兩側(cè)開關(guān)跳閘，呼吸器噴油。當(dāng)時(shí)正值調(diào)峰，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn) 行的時(shí)間，上層油溫達(dá)69.4 C,環(huán)境溫度為-10.5 C。變壓器 運(yùn)行時(shí)冷卻風(fēng)扇未投入，加之負(fù)荷較大，變壓器溫度快速上 升，導(dǎo)致發(fā)生事故。經(jīng)分析發(fā)生事故的原因與上例基

6、本相同。2.1.2本體端子箱密封不嚴(yán)(1) 1992年3月10日，兩錦局凌河一次變電站1號(hào)主變壓器(SFP-63000/220 型)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。經(jīng) 檢查發(fā)現(xiàn)，事故時(shí)工作人員正在用洗衣粉水對(duì)油箱進(jìn)行清洗。 未對(duì)器身上的端子箱采取可靠的遮擋措施，霧狀水珠進(jìn)入端子箱，知接跳閘回路接點(diǎn)，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。(2) 1993年6月29日，兩錦局錦州一次變電站1號(hào)主變壓器(DF-40000/220型)發(fā)生由于C相變壓器二次保護(hù)端子箱密封不良、受潮，未落實(shí)重瓦斯跳閘線與相鄰正電源分 開布置的反事故措施，造成相鄰的跳閘線與正電源短接，導(dǎo) 致發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘事故。沈陽電廠主變壓器發(fā)生了

7、同樣原因的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘事故。2.1.3氣體繼電器引出電纜或二次回路不良(1) 1997年1月12日，鐵嶺局中固二次變電站 1號(hào)主變壓器(SFL1-8000/60)有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，主變壓器停運(yùn)。經(jīng)檢查為有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)電纜絕緣損壞， 造成跳閘接點(diǎn)短接，保護(hù)動(dòng)作。(2) 1991年鐵嶺局平頂堡二次變電站、朝陽局木頭城子 二次變電站主變壓器，因主控保護(hù)屏到變壓器端子箱之間的 電纜絕緣降低，以到絕緣擊穿，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。(3) 1994年3月7日，赤峰局土城二次變電站主變壓器發(fā)生因二次回路接地，造成跳閘回路接通，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘事故。2.1.4氣體繼電器安裝不良

8、1998年6月19日，赤峰局元寶山一次變電站1號(hào)主 變壓器(SFPZ-120000/220 型)有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，10 條66KV線路及母線全停。事故原因是：安裝有載調(diào)壓氣體 繼電器時(shí)，法蘭壓住繼電器跳閘端子引線，造成引線絕緣損 壞，接點(diǎn)短接，有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。2.2制造缺陷引起的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作2.2.1氣體繼電器干簧接點(diǎn)玻璃管破碎(1) 20xx年9月2日，大連開發(fā)區(qū)供電局220KV中華路變電站1號(hào)主變壓器調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，三側(cè)開關(guān)跳閘，主變壓器停電。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，調(diào)壓開關(guān)氣體繼電器干 簧管斷裂、破碎，有放電短路痕跡，初步判定為干筑管破碎 后，瞬間接通引起跳閘。1998年

9、9月25日和20xx年1月 22日，該變壓器曾發(fā)生了 2次同樣原因的事故。20xx年1月27日，大連供電公司革鎮(zhèn)堡一次變電站2號(hào)主變壓器(SFPSZ-120000/220 型)有載調(diào)壓重瓦斯保 護(hù)(氣體繼電器型號(hào)為 QJ4G-25型)動(dòng)作跳閘。跳閘原因是串 聯(lián)在重瓦斯保護(hù)回路中的氣體繼電器中的干簧接點(diǎn)玻璃管 破碎，簧片搭接，跳閘回路接通，導(dǎo)致開關(guān)動(dòng)作跳閘。2.2.2氣體繼電器接線盒密封不良第8頁/總13頁FS 精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE(1) 1992年5月22日，大連一次變電站一組主變壓器 重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，三側(cè)斷路器跳閘，全站停電。經(jīng)檢查是由 于氣體繼電器接線端子盒

10、防水不良，進(jìn)水受潮，跳閘接點(diǎn)短 接，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。(2) 1991年5月26日，本溪局崔東二次變電站2號(hào)主變壓器、1996年5月1日鐵嶺局亂石山二次電路站1號(hào)主變壓器、1995年4月22日阜新66電廠KVT1T變壓器、 1998年7月22日鞍山局太平二次變電站1號(hào)主變壓器等都發(fā)生了主變壓器或有載調(diào)壓氣體繼電器接線端子盒密封不嚴(yán)，進(jìn)水后短接瓦斯保護(hù)接點(diǎn)，造成保護(hù)動(dòng)作跳閘。2.3輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作2.3.1制造缺陷引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作1992年4月8日，通遼電廠2號(hào)主變壓器運(yùn)行中輕瓦 斯保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)檢查為氣體繼電器輕瓦斯油杯轉(zhuǎn)軸脫落，造 成輕瓦斯保護(hù)接點(diǎn)接通，發(fā)出信號(hào)。 2.3.2油位降低

11、引起 輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作(1)1992年1月24日，通遼電廠4號(hào)主變壓器、1991年赤峰局元寶山二次變電站、烏丹二次變電站主變壓器都出 現(xiàn)了因漏油或溫度降低、油位嚴(yán)重下降，導(dǎo)致輕瓦斯保護(hù)動(dòng) 作的情況。(2) 1993年鞍山局海城一次變電站2號(hào)主變壓器(SFPS-63000/220 型)1993清河電廠7號(hào)主變電站變壓器(SFP3- 26000/220 型) 1994年沈陽高臺(tái)山一次變電站1號(hào)主變壓器等都發(fā)生了輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，其原因都是由于冷卻器 油門、膠墊老化龜裂漏油，油位下降，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。20xx年1月10日，丹東局蛤蟆塘二次變電站1號(hào)主變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。原因是變壓器油箱上蓋插測(cè)溫元

12、 件孔的膠圈損壞，進(jìn)水后將測(cè)溫元件插管凍裂，造成儲(chǔ)油柜 油大量漏泄，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。2.3.3空氣侵入引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作1992年朝陽電廠1號(hào)主變壓器、1993年白山電廠紅石 電站2號(hào)主變壓器(SFPSZ4-63000/220 型)、1993年赤峰 局元寶山一次變電站 2號(hào)主變壓器(SFPZL3-63000/220 型)、 1994 年沈陽勸工一次變電站1號(hào)主變壓器(SFPS3- 80000/220)、20xx年本溪一次變電站 5號(hào)主變壓器、鐵嶺開原一次變電站2號(hào)主變壓器都發(fā)生瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，其 原因都是由于冷卻系統(tǒng)負(fù)壓區(qū)有密封不良情況，造成空氣侵 入，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。233殘存空

13、氣引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作1993年沈陽局孫家一次變電站1號(hào)主變壓器(SFPSL3-63000/220 型)、1993 年丹東局岫巖一次變電站主變(SFP-63000/220 型) 1994年赤峰局元寶山一次變電站2號(hào)主變壓器(SFPZL3-63000/220型)、1994年撫順局河北一次變電站主變壓器(SFPS7-180000/220型)都發(fā)生了輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作。經(jīng)檢查，故障原因是：更換冷卻器后，排氣不徹 底或更換硅膠后浸油、排氣不充分，殘存空氣逐漸析出，造 成輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作。3氣體繼電器非正常動(dòng)作情況分析(1) 氣體繼電器非正常動(dòng)作情況分為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘和輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出2類信號(hào)。

14、由于前都動(dòng)作于跳閘， 往往影響和損失都大，是我們特別應(yīng)該注意和預(yù)防的。(2) 從由運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的統(tǒng)計(jì)看：對(duì)設(shè)備的反事故技術(shù)措施落實(shí)得好的，此類事故發(fā)生的就少，反之，不能嚴(yán)格執(zhí)行各級(jí)制定的反事故技術(shù)措施的，這類事故發(fā)生的就比較集中。此類故障的主要表現(xiàn)形態(tài)是：由于 呼吸系統(tǒng)不暢，引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。由于本體端子箱密 封不良，進(jìn)水引起重瓦斯動(dòng)作。由于繼電器引出電纜短路 或絕緣不良，引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。第一類表現(xiàn)形態(tài)都發(fā)生 在冬季，且為水電機(jī)組、環(huán)境濕度大，變壓器負(fù)荷變化大， 并伴隨著呼吸器跑油。第二類故障純屬維護(hù)不到位，在雨季 到來之前應(yīng)該落實(shí)的反事故措施不能認(rèn)真落實(shí)。有的單位對(duì)

15、多年強(qiáng)調(diào)的正電源與跳閘線在端子排上要隔開的要求也沒 有落實(shí)。對(duì)電纜和二次線加強(qiáng)絕緣監(jiān)視，定期試驗(yàn)十分必要，特別要提高安裝質(zhì)量，防止因安裝不當(dāng)而給運(yùn)行帶來隱患。(3) 由于制造缺陷引起的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作主要表現(xiàn)為氣 體繼電器干簧接點(diǎn)玻璃管碎裂和繼電器接線盒密封不良2種形態(tài)。前者都發(fā)生在有載調(diào)壓開關(guān)的氣體繼電器上，且在同 一臺(tái)變壓器上，1998年、20xx年和20xx年發(fā)生了 3次事 故，是否與該處振動(dòng)幅值較大有關(guān)，需要進(jìn)一步分析，但主 要還是應(yīng)該提高繼電器的制造質(zhì)量。氣體繼電器接線盒密封 不良問題，在各類繼電器上都有發(fā)生，說明改進(jìn)接線盒的密 封狀況勢(shì)在必行，也可對(duì)改變接線盒的安裝方向進(jìn)行探討， 以

16、減少進(jìn)水短路的幾率。有的單位采用加裝防雨罩的措施， 可以有效的減少此類事故的發(fā)生，但最根本的還是要確保接 線盒密封萬無一失。(4) 輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，如果不能及時(shí)、正確判斷，對(duì) 于發(fā)展較快的故障可能造成漏判，釀成大禍。由于氣體繼電 器浮筒轉(zhuǎn)軸脫落，造成輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，是制造過程中 應(yīng)該特別注意改進(jìn)的。在油位降低的情況下，輕瓦斯發(fā)出信 號(hào)，使運(yùn)行人員及時(shí)采取措施，防止漏油的繼續(xù)發(fā)展，說明 輕瓦斯保護(hù)設(shè)置的重要意義。變壓器或冷卻系統(tǒng)存在負(fù)壓區(qū) 進(jìn)氣或排氣不徹底，導(dǎo)致輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作的隱患，這種 情況容易使人們麻痹，此時(shí)，若有其他故障發(fā)生，容易產(chǎn)生 漏判，所以，此時(shí)應(yīng)盡快處理漏氣或排隊(duì)殘留氣

17、體。4改進(jìn)措施達(dá)到(1)速動(dòng)油壓繼電器在變壓器本體發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)， 或超過整定的壓力值時(shí)，壓力升速越快，其動(dòng)作越靈敏，對(duì) 保護(hù)變壓器可以起到一定作用。但到目前為止，變壓器生產(chǎn) 廠家還沒有以此裝置取代氣體繼電器。對(duì)高電壓、大容量的 重要變壓器，加裝此類裝置可以大大提高保護(hù)的可靠性。第14頁/總13頁精編解決方案 | SOLUTION TEMPLATE(2) 對(duì)于有載調(diào)壓開關(guān)的氣體繼電器設(shè)置，應(yīng)遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定：保護(hù)裝置應(yīng)反映壓力或油流沖擊 的情況，如采用氣體繼電器代替油流控制繼電器，該繼電器 應(yīng)該具有油流沖擊動(dòng)作功能，不必保留輕瓦斯保護(hù)功能，這樣，可以減少輕瓦斯動(dòng)作后的大量工作，又可以對(duì)有載調(diào)壓 開關(guān)實(shí)施可靠的保護(hù)。(3) 在經(jīng)過多次事故教訓(xùn)和經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研、分析，經(jīng)過對(duì)幾個(gè)生產(chǎn)廠家的技術(shù)改進(jìn)進(jìn)行評(píng)議后，遼寧省電力有限公司于20xx年8月在關(guān)于變壓器有載分接開關(guān)氣體繼電器選 型的通知文件中，對(duì) QJ4G-25型氣體繼電器的改進(jìn)，作 了明確要求：繼電器的支架調(diào)試為70-90mm :采用雙接點(diǎn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，干簧管接點(diǎn)引線距離不小于4mm ;不采用輕瓦斯開口杯裝置，并取消相應(yīng)接點(diǎn)；干簧管應(yīng)采用雙 螺絲固定在支架上，并在固定環(huán)內(nèi)加裝緩沖層；采用質(zhì)量 好的、接點(diǎn)鍍銀的干簧管；推薦采用引線焊