大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯整定值試驗研究

1、大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯整定值試驗研究第5 3卷第3期2 0 1 6年3月transformervol.53marchno.32016丁國成1，甄超1,陳慶濤2,田宇2，張翼3，余國鋼1（1.國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研宄院，安徽合肥230022; 2.國網(wǎng)安徽省電力公司，安徽合肥230022; 3.國網(wǎng)合肥供電公司，安徽合肥230022）1引言隨著電力工業(yè)飛速發(fā)展，有載調(diào)壓變壓器在電網(wǎng)聯(lián)絡、無功潮流調(diào)節(jié)、負荷電壓穩(wěn)定等方血發(fā)揮著重要作用。作為有載調(diào)壓變壓器重要組成部分的冇載開關(guān)，其性能狀況將直接影響到電力變壓器的正常運行，根據(jù)統(tǒng)計，發(fā)生的變壓器事故中，約40%是由有載開關(guān)引起的。目前

2、，對于有載調(diào)壓變壓器來說，有載開關(guān)保護主要依賴于瓦斯保護，瓦斯保護動作于跳閘的重瓦斯，通常按流過氣體繼電器的油流速度來整定。另外，在運的有載開關(guān)氣體繼電器分為國產(chǎn)氣體繼電器和進口氣體繼電器，對于國產(chǎn)氣體繼電器，根據(jù)口或合資廠生產(chǎn)的有載開關(guān)一般配備進門（合資）氣體繼電器，而且在其有載幵關(guān)選型導則里也明確提出不同型號有載開關(guān)配備的氣體繼電器 重瓦斯流速整定值是不同的。不同有載開關(guān)廠關(guān)于重瓦斯流速整定值的要 求如表1所示。表1不同有載開關(guān)廠關(guān)于重瓦斯流速整定值要求廠家配備的氣體繼電器型號有載開關(guān)制造廠對重瓦斯流速定值的要求(1) 根據(jù)不同開關(guān)型號分為1.2m/s和3.0m/s兩個定值。(2) 要求氣

3、體繼電器必須要按所用的進口或合資a廠型號固定為有載分接幵關(guān)進行整定。rs2001 (3)如果將rs2001繼電器用于其他型號的有載分接開關(guān)或其他廠家的有載分接開關(guān)，此時的重瓦斯流速值需向公司咨詢。dl/t684-1999大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計 算導則和dl/t540-1994qj-255080型氣體繼電器校驗規(guī)程(該標準己廢止，但新標準尚未公布)等技術(shù)標準，其重瓦斯動作流速規(guī)定為 l.om/so 但隨著國民經(jīng)濟和社會飛速發(fā)展，變壓器單臺容量也呈增長趨勢。對于220kv變壓器來說，2006年以前新投變壓器基本以單臺120mva為主，少量為進口或合資b廠國產(chǎn)a廠 型號基木固定為emb國產(chǎn)q

4、j-25系列國產(chǎn)qj-25系列 根據(jù)不同開關(guān)型號主要分為1.5m/s和3.0m/s兩個定值。不分電壓等級和容量大小，全部l.om/s。不分電壓等級和容量大小，全部150mva； 2008年以后，開始大量出現(xiàn)單臺180mva變壓器，2011年以后，新投變壓器基本以單臺180mva為主，甚至出現(xiàn)單臺240mva變壓器。這樣，有載開關(guān)正常切換時，其引起油流涌動的速度較小容量的變壓器要大，如果繼續(xù)沿用現(xiàn)行有載開關(guān)重瓦斯動作整定標準，可能會導致有載幵關(guān)重瓦斯誤動。因此，開展大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯保護整定值試驗研宄，切實發(fā)揮氣體繼電器作用具有重要的理論和應用價值。國產(chǎn)b廠1.0m/s。從表1可以

5、看出，國產(chǎn)冇載幵關(guān)與進口冇載開關(guān)的重瓦斯整定值差異性很大，而且相關(guān)技術(shù)標準僅僅針對國產(chǎn)宥載開關(guān)氣體繼電器的重瓦斯流速定值進行y規(guī)定，而對于進口的有載開關(guān)氣體繼電器，并沒有作相應規(guī)定，進口的氣體繼電器由于其結(jié)構(gòu)、設(shè)計規(guī)范等與國產(chǎn)氣體繼電器不相同，對其重瓦斯保護油流速度整定值也無標準可依，有些進口氣體繼電器流速必須經(jīng)廠家專業(yè)技術(shù)人員才能進行調(diào)整。因此，目前國內(nèi)各檢測機構(gòu)在進行校驗的過程屮對國產(chǎn)和進口氣體繼電器區(qū)別對待。(1)對國產(chǎn)qj-25型氣體繼電器，可以按照標準把繼電器流速定值調(diào)整到標準規(guī)定范圍內(nèi)(1.02國產(chǎn)與進口有載開關(guān)重瓦斯整定值差異性分析冃前，國產(chǎn)有載幵關(guān)均配備國產(chǎn)cxi-25型氣體繼

6、電器，而國產(chǎn)q>25型氣體繼電器的流速整定值全部按照標準規(guī)定設(shè)計為l.om/s,并沒有對不 同容 m/s±5%）。（2）對進口氣體繼電器，對其流速不作調(diào)整，油240kpa注意事項：開關(guān)小儲汕柜油箱59對比，誤差范圍符合制造廠技術(shù)文件即為合格。由于有關(guān)有載開關(guān)重瓦斯流速整定值的行業(yè)標準出臺時間較旱，而且在該標準出臺時，國產(chǎn)有載幵關(guān)普遍只應用于llokv及以下的小容量（50mva及以下）變壓器上，當時提出的有載開關(guān)重瓦斯流速v3電磁閥氣體繼電器1. 保持加壓油箱內(nèi)部油量為一半水平（大于20l）。2. 更換防爆蓋為鐵蓋，鎖住壓力釋放閥，使其不動作。l.om/s的整定值，經(jīng)過多年實踐檢

7、驗證明是合適的，能夠在有載開關(guān)發(fā)生故障時及時、準確動作以避免故障進一步擴大。同時，可以有效避免有載開關(guān)在正常切換過程屮出現(xiàn)重瓦斯誤動。而國產(chǎn)有載幵關(guān)在v2有載開關(guān)汕箱3. 打開vi、v2閥門，v3保持關(guān)閉，用氣壓對油箱加壓，pvi然后關(guān)閉vi和v2閥門。4. 瞬間打開v3閥門，觀察油流繼電器動作情況。220kv及以上的大容量變壓器上只是近幾年才逐步大規(guī)模工程應用，對于這種高電壓、大容量變壓器上所配的油中熄弧有載開關(guān)，即使是正常的切換，其電弧能量產(chǎn)生內(nèi)部變壓器油涌動要比低電壓、小容量變壓器有載開關(guān)切換產(chǎn)生涌動大得多，尤其是非自耦變壓器，其采用中性點調(diào)壓，這樣，其有載開關(guān)三相觸頭共處于同一個切換筒

8、內(nèi)，每次切換過程中內(nèi)部的電弧能量相對于自耦變要大得多，造成的內(nèi)部變壓器油流涌動也要大得多，如果仍然按照把重瓦斯流速整定值定在l.om/s,很可能造成冇載開關(guān)在正常的切換過程中發(fā)生重瓦斯誤動作事件。因此，筆者建立試驗條件，對整定值設(shè)定在1.5m/s或2.0m/s是否合適進行試驗研宄。表3壓力區(qū)間試驗次數(shù)百分比5. 逐臺更換繼電器。圖1試驗裝置示意圖表2整定值1.5m/s的繼電器動作壓力區(qū)間及百分比情況彡 160kpal00100% 不動作彡 180kpal00100% 動作160kpa180kpal0次屮3次動作，7次不動作整定值2.0m/s的繼電器動作壓力區(qū)間及百分比情況<200kpa5

9、0100% 不動作彡 233kpa50100% 動作200kpa233kpalo次中3次動作，7次不動作壓力區(qū)間試驗次數(shù)百分比根據(jù)差異性分析和試驗驗證結(jié)果，作如下分析和建議。(1) 對于240mva及以上大容量變壓器，現(xiàn)行有載開關(guān)重瓦斯整定標準安全裕度偏小，在正常切換時，由于機械振動易引起重瓦斯保護誤動。(2) 根據(jù)靜態(tài)動作特性試驗結(jié)果，240mva及以上大容量變壓器有載重瓦斯整定值應設(shè)為1.5m/s及以上，但具體整定值設(shè)置要綜合考慮防爆蓋壓力定值下限，確保有載開關(guān)故障時不拒動。(3) 考慮到國產(chǎn)氣體繼電器均按照l.om/s的標準設(shè)計制造，建議240mva及以上大容量變壓器上使用的油中熄弧有載

10、開關(guān)，其配備的氣體繼電器選用進口或合資產(chǎn)品。(4) 國內(nèi)有載開關(guān)生產(chǎn)廠家應聯(lián)合氣體繼電器生產(chǎn)廠家在大容量有載開關(guān)非電量保護配合方面開展深入的基礎(chǔ)研宄，并制定行之有效的有載開關(guān)重瓦斯動作整定標準。參考文獻：123謝毓城.電力變壓器手冊m.北京：機械工業(yè)出版社，3有載開關(guān)氣體繼電器靜態(tài)動作特性試驗3.1試驗力*法由于沒有三相大電流裝置，通過對切換油室施加一定壓力來模擬有載開關(guān)故障時油室內(nèi)部壓力升高，然后瞬間開啟裝在氣體繼電器管路中的電磁閥釋放此壓力，從而使絕緣汕產(chǎn)生涌動，形成流速，測試氣體繼電器動作情況，以獲得油室內(nèi)部壓力值與氣體繼電器動作的對應關(guān)系。同時，按逐次逼近原則，定義油流繼電器動作臨界壓力段，為分接幵關(guān)選取合適規(guī)格的汕流繼電器提供試驗依據(jù)，進而保證氣體繼電器在正常切換時不誤動，在有載開關(guān)故障時不把動。試驗裝置示意圖如圖1所示。另外，考慮到有載開關(guān)除配備氣體繼電器外，還配備有防爆蓋，根據(jù)氣體繼電器動作在先、防爆蓋爆破在后的配合關(guān)系，取防爆蓋額定動作壓力負偏差(注：額定動作壓力為300kpa)的-20%即240kpa為故障時