第3章第四節(jié)比變壓器的異常及事故處理

1、 第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的變壓器的異常及事故處理異常及事故處理CONTENTS（一）事故處理的一般原則：（一）事故處理的一般原則： 電力系統(tǒng)發(fā)生事故時電力系統(tǒng)發(fā)生事故時, ,各單位的運行人員在上級值各單位的運行人員在上級值班調(diào)員的指揮下處理事故班調(diào)員的指揮下處理事故, ,并做到如下幾點并做到如下幾點: :1 1、迅速限制事故發(fā)展、迅速限制事故發(fā)展, ,消除事故的根源，解除對人身和設(shè)消除事故的根源，解除對人身和設(shè)備安全的威脅。備安全的威脅。2 2、用一切可能的方法保持正常設(shè)備的運行和對重要用戶及、用一切可能的方法保持正常設(shè)備的運行和對重要用戶及廠用電的正常供電。廠用電的正常供電。3 3、電網(wǎng)解列后

2、要盡快恢復(fù)并列運行。、電網(wǎng)解列后要盡快恢復(fù)并列運行。4 4、盡快恢復(fù)對已停電的地區(qū)或用戶供電。、盡快恢復(fù)對已停電的地區(qū)或用戶供電。5 5、調(diào)整并恢復(fù)正常電網(wǎng)運行方式。調(diào)整并恢復(fù)正常電網(wǎng)運行方式。一、事故處理相關(guān)知識一、事故處理相關(guān)知識（二）事故發(fā)生后，事故發(fā)生單位匯報內(nèi)容：（二）事故發(fā)生后，事故發(fā)生單位匯報內(nèi)容： 事故發(fā)生單位應(yīng)立即準(zhǔn)確地向上級值班調(diào)度員報告，匯報事故發(fā)生單位應(yīng)立即準(zhǔn)確地向上級值班調(diào)度員報告，匯報如下內(nèi)容：如下內(nèi)容：1 1、事故發(fā)生的時間和現(xiàn)象；、事故發(fā)生的時間和現(xiàn)象；2 2、斷路器的變位情況；、斷路器的變位情況；3 3、繼電保護和自動裝置動作情況；、繼電保護和自動裝置動作情況

3、；4 4、頻率、電壓、潮流的變化、設(shè)備狀況及天氣情況；、頻率、電壓、潮流的變化、設(shè)備狀況及天氣情況；5 5、人身及設(shè)備損壞情況。人身及設(shè)備損壞情況。 匯報應(yīng)簡明，可以先匯報概況，待詳細檢查后再作具體匯匯報應(yīng)簡明，可以先匯報概況，待詳細檢查后再作具體匯報，必要時還應(yīng)向上級調(diào)度機構(gòu)傳送錄波圖及現(xiàn)場照片等報，必要時還應(yīng)向上級調(diào)度機構(gòu)傳送錄波圖及現(xiàn)場照片等資料。資料。一、事故處理相關(guān)知識一、事故處理相關(guān)知識（三）可不待調(diào)令，變電人員可自行處理：（三）可不待調(diào)令，變電人員可自行處理：為了防止事故擴大，廠站值班員可不待調(diào)度指為了防止事故擴大，廠站值班員可不待調(diào)度指令自行進行以下緊急操作，但事后應(yīng)立即匯報調(diào)

4、度令自行進行以下緊急操作，但事后應(yīng)立即匯報調(diào)度：1 1、對人身和設(shè)備安全有威脅的設(shè)備停電；、對人身和設(shè)備安全有威脅的設(shè)備停電；2 2、將故障停運已損壞的設(shè)備隔離；、將故障停運已損壞的設(shè)備隔離；3 3、當(dāng)廠（站）用電部分或全部停電時，恢復(fù)其電源；、當(dāng)廠（站）用電部分或全部停電時，恢復(fù)其電源；4 4、現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定的可以不待調(diào)令自行操作處理情況、現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定的可以不待調(diào)令自行操作處理情況. .一、事故處理相關(guān)知識一、事故處理相關(guān)知識二、變壓器故障種類及保護配置二、變壓器故障種類及保護配置 1、常見故障類型、常見故障類型 2、不正常工作狀態(tài)、不正常工作狀態(tài) 3、變壓器的保護配置、變壓器的保護配置變壓器

5、的常見故障類型變壓器的常見故障類型油箱內(nèi)部故障油箱內(nèi)部故障油箱外部故障油箱外部故障輔助設(shè)備故障輔助設(shè)備故障 a a、變壓器繞組、變壓器繞組 相間短路相間短路 ； b b、變壓器繞組、變壓器繞組 匝間短路匝間短路 ； c c、變壓器繞組、變壓器繞組 接地短路接地短路 ； d d、鐵芯故障、鐵芯故障 。 （1 1）油箱內(nèi)部故障）油箱內(nèi)部故障變壓器在運行中一經(jīng)發(fā)生絕變壓器在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。路或接地故障。短路產(chǎn)生電弧燒壞：短路產(chǎn)生電弧燒壞：線圈的絕緣；線圈的絕緣；變壓器的鐵芯；變壓器的鐵芯；甚至引起絕緣材料、冷卻油強烈汽化，導(dǎo)致油箱甚至引起

6、絕緣材料、冷卻油強烈汽化，導(dǎo)致油箱爆炸，變壓器著火。爆炸，變壓器著火。內(nèi)部故障的危害內(nèi)部故障的危害變壓器內(nèi)部故障變壓器內(nèi)部故障變壓器內(nèi)部故障a、絕緣套管的相間短路與接地短路；套管故障、絕緣套管的相間短路與接地短路；套管故障常見的是炸毀、閃絡(luò)和漏油。常見的是炸毀、閃絡(luò)和漏油。b、引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。、引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。（2 2）油箱外部故障）油箱外部故障變壓器承受短路電流沖擊，時間過長將引起油溫升變壓器承受短路電流沖擊，時間過長將引起油溫升高，內(nèi)壓加大，造成噴油著火，或者機械損壞。高，內(nèi)壓加大，造成噴油著火，或者機械損壞。變壓器受短路沖擊時，如果短路電流小，繼電保護

7、變壓器受短路沖擊時，如果短路電流小，繼電保護正確動作，繞組變形將是輕微的；正確動作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護延時動作甚至拒動，變?nèi)绻搪冯娏鞔?，繼電保護延時動作甚至拒動，變形將會很嚴(yán)重，甚至造成繞組損壞。形將會很嚴(yán)重，甚至造成繞組損壞。外部故障的危害外部故障的危害變壓器外部故障變壓器外部故障主要指冷卻系統(tǒng)故障。主要指冷卻系統(tǒng)故障。 a a、冷卻器組故障、冷卻器組故障 b b、冷卻器全停故障、冷卻器全停故障（3 3）輔助設(shè)備故障）輔助設(shè)備故障二、變壓器故障種類及保護配置二、變壓器故障種類及保護配置 1、常見故障類型、常見故障類型 2、不正常工作狀態(tài)、不正常工作狀態(tài) 3、變壓器

8、的保護配置、變壓器的保護配置變壓器的不正常工作狀態(tài)變壓器的不正常工作狀態(tài)（1 1）由于外部短路或過負(fù)荷引起的）由于外部短路或過負(fù)荷引起的過電流過電流；（2 2）油箱漏油造成的）油箱漏油造成的油面降低油面降低；（3 3）變壓器）變壓器中性點電壓升高中性點電壓升高；（4 4）由于外加電壓過高或頻率降低引起的）由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁過勵磁； 對于不正常工作狀態(tài)，變壓器保護也必須能夠?qū)τ诓徽９ぷ鳡顟B(tài)，變壓器保護也必須能夠反應(yīng)。反應(yīng)。發(fā)告警信號，或延時跳閘發(fā)告警信號，或延時跳閘。二、變壓器故障類型及保護配置二、變壓器故障類型及保護配置 1、常見故障類型、常見故障類型 2、不正常工作狀態(tài)

9、、不正常工作狀態(tài) 3、變壓器的保護配置、變壓器的保護配置電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，是變電站中的核心設(shè)備。因此應(yīng)根據(jù)變壓器容量是變電站中的核心設(shè)備。因此應(yīng)根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的繼電保護和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的繼電保護裝置。裝置。在超高壓網(wǎng)絡(luò)中，由于大型變壓器價格昂貴在超高壓網(wǎng)絡(luò)中，由于大型變壓器價格昂貴以及它在系統(tǒng)中的重要作用，其保護應(yīng)按雙重化以及它在系統(tǒng)中的重要作用，其保護應(yīng)按雙重化配置，以確保變壓器安全可靠地供電。配置，以確保變壓器安全可靠地供電。對變壓器保護的基本要求對變壓器保護的基本要求（1）在變壓器發(fā)

10、生故障時能將其與所有電源斷開。（2）在母線或其他與變壓器相連的元件發(fā)生故障而故障元件本身斷路器未能斷開的情況下，能使變壓器與故障部分分開。（3）當(dāng)變壓器過負(fù)荷、油面降低、油溫過高時，能發(fā)出報警信號。變壓器保護配置變壓器保護配置 防止油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的防止油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護瓦斯保護。 防止變壓器繞組和引出線防止變壓器繞組和引出線多相短路多相短路、大接地電流系統(tǒng)、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的側(cè)繞組和引出線的單相接地短路單相接地短路及繞組及繞組匝間短路匝間短路的（的（縱聯(lián)）縱聯(lián)）差動保護差動保護或或電流速斷保護電流速斷保護。 防止變壓器外部防止變壓器外部相間短路

11、相間短路并作為瓦斯保護和差動保護并作為瓦斯保護和差動保護（或電流速斷保護）（或電流速斷保護）后備的過流保護后備的過流保護。 防止大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部防止大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路接地短路的的零序電零序電流保護流保護。 防止變壓器對稱過負(fù)荷的防止變壓器對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護過負(fù)荷保護。 防止變壓器過勵磁的防止變壓器過勵磁的過勵磁保護過勵磁保護。 其它非電氣量保護（油箱內(nèi)溫度、壓力升高、冷卻系其它非電氣量保護（油箱內(nèi)溫度、壓力升高、冷卻系統(tǒng)故障）統(tǒng)故障）變壓器的主保護變壓器的主保護主保護：主保護：是指為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能是指為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以以最快速度有選

12、擇性最快速度有選擇性的切除被保護設(shè)備和線路故的切除被保護設(shè)備和線路故障的保護。如差動保護、瓦斯保護、電流速斷保障的保護。如差動保護、瓦斯保護、電流速斷保護等。護等。變壓器后備保護變壓器后備保護后備保護：后備保護：是指主保護或斷路器是指主保護或斷路器拒動拒動時，用來切除故障的保護。時，用來切除故障的保護。如零序電壓、零序電流、復(fù)合電壓閉鎖電流保護等。如零序電壓、零序電流、復(fù)合電壓閉鎖電流保護等。后備保護可分為遠后備保護和近后備保護兩種。后備保護可分為遠后備保護和近后備保護兩種。 1 1）遠后備保護：當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由）遠后備保護：當(dāng)主保護或斷路器拒動時，由相鄰相鄰電力設(shè)電力設(shè)備或線路的保

13、護來實現(xiàn)的后備保護；備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護；2 2）近后備保護：則用雙重化配置方式加強元件本身的保護）近后備保護：則用雙重化配置方式加強元件本身的保護，使之在區(qū)內(nèi)故障時，減少保護拒絕動作的可能。同時，使之在區(qū)內(nèi)故障時，減少保護拒絕動作的可能。同時裝設(shè)開關(guān)失靈保護，以便當(dāng)開關(guān)拒絕跳閘時起動它來切裝設(shè)開關(guān)失靈保護，以便當(dāng)開關(guān)拒絕跳閘時起動它來切開同一變電所母線的高壓開關(guān)，或遙切對側(cè)開關(guān)。開同一變電所母線的高壓開關(guān)，或遙切對側(cè)開關(guān)。 變壓器異常運行保護變壓器異常運行保護異常運行保護：異常運行保護：是是反應(yīng)反應(yīng)被保護電力設(shè)備或線路被保護電力設(shè)備或線路異常運行狀態(tài)異常運行狀態(tài)的保護。變壓器的異常

14、運行保護主要有輕瓦斯保的保護。變壓器的異常運行保護主要有輕瓦斯保護、過勵磁保護、變壓器中性點間隙保護、溫度護、過勵磁保護、變壓器中性點間隙保護、溫度、油位保護及冷卻器全停保護等。、油位保護及冷卻器全停保護等。三、變壓器異常及事故處理三、變壓器異常及事故處理 1、變壓器異常及事故處理、變壓器異常及事故處理 2、主變故障案例、主變故障案例（一）變壓器的常見異常變壓器冷卻裝置故障變壓器油溫異常 變壓器油色不正常 變壓器油位不正常變壓器過負(fù)荷輕瓦斯保護動作報警強油循環(huán)變壓器冷卻器故障類型 變壓器油流故障-一組冷卻器的油流繼電器停止 單組冷卻器故障-單組冷卻器風(fēng)扇和油泵均停運 冷卻器全停-所有冷卻器風(fēng)扇

15、和油泵均停運（二）變壓器冷卻裝置故障 強迫油循環(huán)變壓器冷卻器故障處理原則 冷卻器正常運行是強油循環(huán)變壓器正常運行的必要條件。所以，當(dāng)發(fā)生冷卻器故障時，運行人員應(yīng)迅速做出反應(yīng)，及時處理故障。（二）變壓器冷卻裝置故障處理要點（1）立即向調(diào)度和運行負(fù)責(zé)人匯報情況，說明當(dāng)前油溫、油位、負(fù)荷情況。（2）同時立即投入備用冷卻裝置（或者檢查備用冷卻裝置是否正確投入）。（3）立即分析檢查故障原因，排除故障，恢復(fù)正常冷卻方式。不能排除的，申報缺陷，請專業(yè)人員處理。（4）出現(xiàn)冷卻裝置故障期間，運行人員應(yīng)密切監(jiān)視主變壓器的溫度和負(fù)荷，隨時向調(diào)度匯報。出現(xiàn)冷卻裝置全停時，按主變壓器運行規(guī)程規(guī)定，超過冷卻裝置故障條件下

16、規(guī)定的限值時，采取減負(fù)荷或停電等措施。（二）變壓器冷卻裝置故障（三）變壓器油溫異常現(xiàn)象：在正常負(fù)荷和正常冷卻條件下，變壓器上層油溫較平時高出10以上，或變壓器負(fù)荷不變而油溫不斷上升，則應(yīng)認(rèn)為變壓器溫度異常 原因：(1)變壓器內(nèi)部故障。 (2)冷卻裝置運行不正常。（ 三）變壓器油溫異常 溫度異常如何處理？檢查確定原因（1）檢查變壓器就地及遠方溫度計實際指示是否一致，用手觸摸比較其它相本體油溫有無明顯差別；（2）變壓器是否過負(fù)荷、若因長期過負(fù)荷而引起，應(yīng)向調(diào)度匯報；（3）冷卻器運行是否正常，若冷卻器運行不正常，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施；（4）變壓器聲音是否正常，油位有無異常變化，有無其它故障跡象。處理原

17、則（5）當(dāng)變壓器油溫達到85時并超過時，應(yīng)立即向調(diào)度申請將變壓器退出運行。（6）若變壓器油溫在正常負(fù)荷及環(huán)溫和冷卻器正常運行方式下仍不斷升高則可能是本體內(nèi)部有故障，應(yīng)及時向各級調(diào)度匯報，申請將變壓器退出運行，并做好記錄。溫度異常如何處理？（四）變壓器油色不正常變壓器油的顏色：新油呈亮黃色，運行油呈透明微黃色。不正常的原因（1）老化（2）內(nèi)部故障產(chǎn)生雜質(zhì)如炭粒等。處理：取油樣化驗，如果不合格應(yīng)換油（四）變壓器油色不正常（五）變壓器油位不正常油位的高低與那些因素有關(guān)？（1）油量（2）油溫。油位高（高出油位線）的原因 油溫高 加油過多處理：適當(dāng)放油后果： 輕瓦斯保護動作 嚴(yán)重缺油時，鐵芯和繞組暴露在

18、空氣中，易受潮，可能造成絕緣擊穿。油位低原因 變壓器漏油； 變壓器原來油位不高，負(fù)荷突降或環(huán)境溫度降低時油位過低； 處理：適當(dāng)加油處理：(1)停止音響，匯報記錄。(2)投入備用變壓器，(3)屬正常過負(fù)荷或事故過負(fù)荷時，按過負(fù)荷倍數(shù)確定允許運行時間。若超過允許運行時間，應(yīng)立即減負(fù)荷，并加強對變壓器溫度的監(jiān)視。(4)過負(fù)荷運行時間內(nèi)，應(yīng)對變壓器及其相關(guān)系統(tǒng)進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理。（六）變壓器過負(fù)荷現(xiàn)象： 出現(xiàn)“過負(fù)荷”和“溫度高”光字牌； 電流表指示超過額定值； 有功、無功表指示增大。（七）輕瓦斯保護動作報警原因變壓器內(nèi)部輕微故障；空氣浸入變壓器；變壓器油位降低，并低于瓦斯繼電器；二次回

19、路故障，誤發(fā)信號（七）輕瓦斯保護動作報警檢查確定原因(1)檢查變壓器油位(2)檢查變壓器本體及強油循環(huán)冷卻系統(tǒng)是否漏油。(3)檢查變壓器的負(fù)荷、溫度和聲音等的變化，判明內(nèi)部是否有輕微故障。（七）輕瓦斯保護動作報警處理處理(4)如果瓦斯繼電器內(nèi)無氣體，則考慮二次回路故障造成誤報警。此時，應(yīng)將重瓦斯保護由跳閘改投信號，并由繼電保護人員檢查處理，正常后再將重瓦斯保護投跳閘位置。(5)變壓器外部檢查正常，繼電器內(nèi)氣體聚積，記錄氣體數(shù)量和報警時間，并收集氣體進行化驗鑒定（七）輕瓦斯保護動作報警三、變壓器異常及事故處理三、變壓器異常及事故處理 1、變壓器異常及事故處理、變壓器異常及事故處理 2、主變故障案

20、例、主變故障案例案例案例1 1：直流接地變壓器瓦斯保護動作：直流接地變壓器瓦斯保護動作 某330kV變電站，有一臺240MVA的主變，該主變配有有載調(diào)壓瓦斯保護。 某日連降3小時大雨，直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地，經(jīng)過直流接地選線，確定為主變端子箱處接地，工作人員即到主變端子箱處查找接地點。查找過程中，主變有載調(diào)壓重瓦斯保護動作，變壓器三側(cè)開關(guān)跳閘，造成該站110kV母線停電，所帶的3個110kV變電站全部失壓。直流接地變壓器瓦斯保護動作分析直流接地變壓器瓦斯保護動作分析 事故后檢查發(fā)現(xiàn)，主變有載調(diào)壓重瓦斯事故后檢查發(fā)現(xiàn)，主變有載調(diào)壓重瓦斯保護觸點引出線（保護觸點引出線（0101及及015015），在變壓器端子），在變壓器端子箱進口處外層絕緣磨損，因下雨，事故前箱進口處外層絕緣磨損，因下雨，事故前015015線已接地。工作人員在找直流接地點時，又線已接地。工作人員在找直流接地點時，又將