第3章第四節(jié)比變壓器的異常及事故處理

第四節(jié)變壓器的異常及事故處理

變壓器事故處理的相關知識01變壓器故障種類及保護裝置02變壓器異常及事故處理

03CONTENTS（一）事故處理的一般原則：電力系統(tǒng)發(fā)生事故時,各單位的運行人員在上級值班調員的指揮下處理事故,并做到如下幾點:1、迅速限制事故發(fā)展,消除事故的根源，解除對人身和設備安全的威脅。2、用一切可能的方法保持正常設備的運行和對重要用戶及廠用電的正常供電。3、電網解列后要盡快恢復并列運行。4、盡快恢復對已停電的地區(qū)或用戶供電。5、調整并恢復正常電網運行方式。一、事故處理相關知識

（二）事故發(fā)生后，事故發(fā)生單位匯報內容：

事故發(fā)生單位應立即準確地向上級值班調度員報告，匯報如下內容：1、事故發(fā)生的時間和現(xiàn)象；2、斷路器的變位情況；3、繼電保護和自動裝置動作情況；4、頻率、電壓、潮流的變化、設備狀況及天氣情況；5、人身及設備損壞情況。

匯報應簡明，可以先匯報概況，待詳細檢查后再作具體匯報，必要時還應向上級調度機構傳送錄波圖及現(xiàn)場照片等資料。一、事故處理相關知識

（三）可不待調令，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度指令自行進行以下緊急操作，但事后應立即匯報調度：1、對人身和設備安全有威脅的設備停電；2、將故障停運已損壞的設備隔離；3、當廠（站）用電部分或全部停電時，恢復其電源；4、現(xiàn)場規(guī)程規(guī)定的可以不待調令自行操作處理情況.一、事故處理相關知識

二、變壓器故障種類及保護配置1、常見故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護配置變壓器的常見故障類型油箱內部故障油箱外部故障輔助設備故障a、變壓器繞組相間短路；

b、變壓器繞組匝間短路；

c、變壓器繞組接地短路；

d、鐵芯故障。（1）油箱內部故障變壓器在運行中一經發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。短路產生電弧燒壞：線圈的絕緣；變壓器的鐵芯；甚至引起絕緣材料、冷卻油強烈汽化，導致油箱爆炸，變壓器著火。內部故障的危害變壓器內部故障變壓器內部故障變壓器內部故障a、絕緣套管的相間短路與接地短路；套管故障常見的是炸毀、閃絡和漏油。b、引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。（2）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高，內壓加大，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，變形將會很嚴重，甚至造成繞組損壞。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。

a、冷卻器組故障

b、冷卻器全停故障（3）輔助設備故障二、變壓器故障種類及保護配置1、常見故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護配置變壓器的不正常工作狀態(tài)（1）由于外部短路或過負荷引起的過電流；（2）油箱漏油造成的油面降低；（3）變壓器中性點電壓升高；（4）由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁；對于不正常工作狀態(tài)，變壓器保護也必須能夠反應。發(fā)告警信號，或延時跳閘。二、變壓器故障類型及保護配置1、常見故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護配置電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設備，是變電站中的核心設備。因此應根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設性能良好、動作可靠的繼電保護裝置。在超高壓網絡中，由于大型變壓器價格昂貴以及它在系統(tǒng)中的重要作用，其保護應按雙重化配置，以確保變壓器安全可靠地供電。對變壓器保護的基本要求（1）在變壓器發(fā)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）當變壓器過負荷、油面降低、油溫過高時，能發(fā)出報警信號。變壓器保護配置

防止油箱內部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。防止變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路的（縱聯(lián)）差動保護或電流速斷保護。防止變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護（或電流速斷保護）后備的過流保護。防止大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護。防止變壓器對稱過負荷的過負荷保護。防止變壓器過勵磁的過勵磁保護。其它非電氣量保護（油箱內溫度、壓力升高、冷卻系統(tǒng)故障）變壓器的主保護

主保護：

是指為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇性的切除被保護設備和線路故障的保護。如差動保護、瓦斯保護、電流速斷保護等。變壓器后備保護

后備保護：

是指主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。如零序電壓、零序電流、復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。

1）遠后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護；2）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)內故障時，減少保護拒絕動作的可能。同時裝設開關失靈保護，以便當開關拒絕跳閘時起動它來切開同一變電所母線的高壓開關，或遙切對側開關。

變壓器異常運行保護

異常運行保護：

是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)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、油位保護及冷卻器全停保護等。三、變壓器異常及事故處理1、變壓器異常及事故處理2、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-------單組冷卻器風扇和油泵均停運冷卻器全停--------所有冷卻器風扇和油泵均停運（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，當發(fā)生冷卻器故障時，運行人員應迅速做出反應，及時處理故障。（二）變壓器冷卻裝置故障處理要點（1）立即向調度和運行負責人匯報情況，說明當前油溫、油位、負荷情況。（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，運行人員應密切監(jiān)視主變壓器的溫度和負荷，隨時向調度匯報。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規(guī)定的限值時，采取減負荷或停電等措施。（二）變壓器冷卻裝置故障（三）變壓器油溫異?，F(xiàn)象：在正常負荷和正常冷卻條件下，變壓器上層油溫較平時高出10℃以上，或變壓器負荷不變而油溫不斷上升，則應認為變壓器溫度異常原因：(1)變壓器內部故障。(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）變壓器是否過負荷、若因長期過負荷而引起，應向調度匯報；（3）冷卻器運行是否正常，若冷卻器運行不正常，則應采取相應的措施；（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。處理原則（5）當變壓器油溫達到85℃時并超過時，應立即向調度申請將變壓器退出運行。（6）若變壓器油溫在正常負荷及環(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部有故障，應及時向各級調度匯報，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）內部故障產生雜質如炭粒等。處理：取油樣化驗，如果不合格應換油（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？（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：適當放油后果：輕瓦斯保護動作嚴重缺油時，鐵芯和繞組暴露在空氣中，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，負荷突降或環(huán)境溫度降低時油位過低；處理：適當加油處理：(1)停止音響，匯報記錄。(2)投入備用變壓器，(3)屬正常過負荷或事故過負荷時，按過負荷倍數(shù)確定允許運行時間。若超過允許運行時間，應立即減負荷，并加強對變壓器溫度的監(jiān)視。(4)過負荷運行時間內，應對變壓器及其相關系統(tǒng)進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)異常應立即處理。（六）變壓器過負荷

現(xiàn)象：出現(xiàn)“過負荷”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)檢查變壓器的負荷、溫度和聲音等的變化，判明內部是否有輕微故障。（七）輕瓦斯保護動作報警處理(4)如果瓦斯繼電器內無氣體，則考慮二次回路故障造成誤報警。此時，應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1、變壓器異常及事故處理2、主變故障案例案例1：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，主變有載調壓重瓦斯保護動作，變壓器三側開關跳閘，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

事故后檢查發(fā)現(xiàn)，主變有載調壓重瓦斯保護觸點引出線（01及015），在變壓器端子箱進口處外層絕緣磨損，因下雨，事故前015線已接地。工作人員在找直流接地點時，又將01線誤碰端子箱外殼，相當于將重瓦斯觸點短接，造成重瓦斯保護誤動跳閘。案例2：變壓器外部故障瓦斯保護動作1996年11月20日，某220kV變電站2#變壓器110kV側外部引線處發(fā)生三相短路故障，變壓器差動保