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(guān)知識(shí)01變壓器故障種類及保護(hù)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(shí),各單位的運(yùn)行人員在上級(jí)值班調(diào)員的指揮下處理事故,并做到如下幾點(diǎn):1、迅速限制事故發(fā)展,消除事故的根源，解除對(duì)人身和設(shè)備安全的威脅。2、用一切可能的方法保持正常設(shè)備的運(yùn)行和對(duì)重要用戶及廠用電的正常供電。3、電網(wǎng)解列后要盡快恢復(fù)并列運(yùn)行。4、盡快恢復(fù)對(duì)已停電的地區(qū)或用戶供電。5、調(diào)整并恢復(fù)正常電網(wǎng)運(yùn)行方式。一、事故處理相關(guān)知識(shí)

（二）事故發(fā)生后，事故發(fā)生單位匯報(bào)內(nèi)容：

事故發(fā)生單位應(yīng)立即準(zhǔn)確地向上級(jí)值班調(diào)度員報(bào)告，匯報(bào)如下內(nèi)容：1、事故發(fā)生的時(shí)間和現(xiàn)象；2、斷路器的變位情況；3、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作情況；4、頻率、電壓、潮流的變化、設(shè)備狀況及天氣情況；5、人身及設(shè)備損壞情況。

匯報(bào)應(yīng)簡(jiǎn)明，可以先匯報(bào)概況，待詳細(xì)檢查后再作具體匯報(bào)，必要時(shí)還應(yīng)向上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)傳送錄波圖及現(xiàn)場(chǎng)照片等資料。一、事故處理相關(guān)知識(shí)

（三）可不待調(diào)令，變電人員可自行處理：

為了防止事故擴(kuò)大，廠站值班員可不待調(diào)度指令自行進(jìn)行以下緊急操作，但事后應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度：1、對(duì)人身和設(shè)備安全有威脅的設(shè)備停電；2、將故障停運(yùn)已損壞的設(shè)備隔離；3、當(dāng)廠（站）用電部分或全部停電時(shí)，恢復(fù)其電源；4、現(xiàn)場(chǎng)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(shí)

二、變壓器故障種類及保護(hù)配置1、常見(jiàn)故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護(hù)配置變壓器的常見(jiàn)故障類型油箱內(nèi)部故障油箱外部故障輔助設(shè)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(nèi)部故障變壓器在運(yùn)行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會(huì)造成繞組的短路或接地故障。短路產(chǎn)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(qiáng)烈汽化，導(dǎo)致油箱爆炸，變壓器著火。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；套管故障常見(jiàn)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。（2）油箱外部故障變壓器承受短路電流沖擊，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將引起油溫升高，內(nèi)壓加大，造成噴油著火，或者機(jī)械損壞。變壓器受短路沖擊時(shí)，如果短路電流小，繼電保護(hù)正確動(dòng)作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護(hù)延時(shí)動(dòng)作甚至拒動(dòng)，變形將會(huì)很嚴(yán)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(shè)備故障二、變壓器故障種類及保護(hù)配置1、常見(jiàn)故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護(hù)配置變壓器的不正常工作狀態(tài)（1）由于外部短路或過(guò)負(fù)荷引起的過(guò)電流；（2）油箱漏油造成的油面降低；（3）變壓器中性點(diǎn)電壓升高；（4）由于外加電壓過(guò)高或頻率降低引起的過(guò)勵(lì)磁；對(duì)于不正常工作狀態(tài)，變壓器保護(hù)也必須能夠反應(yīng)。發(fā)告警信號(hào)，或延時(shí)跳閘。二、變壓器故障類型及保護(hù)配置1、常見(jiàn)故障類型2、不正常工作狀態(tài)3、變壓器的保護(hù)配置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)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。在超高壓網(wǎng)絡(luò)中，由于大型變壓器價(jià)格昂貴以及它在系統(tǒng)中的重要作用，其保護(hù)應(yīng)按雙重化配置，以確保變壓器安全可靠地供電。對(duì)變壓器保護(hù)的基本要求（1）在變壓器發(fā)生故障時(shí)能將其與所有電源斷開(kāi)。（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(kāi)的情況下，能使變壓器與故障部分分開(kāi)。（3）當(dāng)變壓器過(guò)負(fù)荷、油面降低、油溫過(guò)高時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)。變壓器保護(hù)配置

防止油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。防止變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)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(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。防止變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）后備的過(guò)流保護(hù)。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(hù)。防止變壓器對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。防止變壓器過(guò)勵(lì)磁的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。其它非電氣量保護(hù)（油箱內(nèi)溫度、壓力升高、冷卻系統(tǒng)故障）變壓器的主保護(hù)

主保護(hù)：

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

后備保護(hù)：

是指主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)。如零序電壓、零序電流、復(fù)合電壓閉鎖電流保護(hù)等。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。

1）遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)；2）近后備保護(hù)：則用雙重化配置方式加強(qiáng)元件本身的保護(hù)，使之在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，減少保護(hù)拒絕動(dòng)作的可能。同時(shí)裝設(shè)開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)，以便當(dāng)開(kāi)關(guān)拒絕跳閘時(shí)起動(dòng)它來(lái)切開(kāi)同一變電所母線的高壓開(kāi)關(guān)，或遙切對(duì)側(cè)開(kāi)關(guān)。

變壓器異常運(yùn)行保護(hù)

異常運(yùn)行保護(hù)：

是反應(yīng)被保護(hù)電力設(shè)備或線路異常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。變壓器的異常運(yùn)行保護(hù)主要有輕瓦斯保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù)、溫度、油位保護(hù)及冷卻器全停保護(hù)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(jiàn)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(guò)負(fù)荷輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作報(bào)警強(qiáng)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(yùn)冷卻器全停--------所有冷卻器風(fēng)扇和油泵均停運(yùn)（二）變壓器冷卻裝置故障

強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器冷卻器故障處理原則冷卻器正常運(yùn)行是強(qiáng)油循環(huán)變壓器正常運(yùn)行的必要條件。所以，當(dāng)發(fā)生冷卻器故障時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)迅速做出反應(yīng)，及時(shí)處理故障。（二）變壓器冷卻裝置故障處理要點(diǎn)（1）立即向調(diào)度和運(yùn)行負(fù)責(zé)人匯報(bào)情況，說(shuō)明當(dāng)前油溫、油位、負(fù)荷情況。（2）同時(shí)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(bào)缺陷，請(qǐng)專業(yè)人員處理。（4）出現(xiàn)冷卻裝置故障期間，運(yùn)行人員應(yīng)密切監(jiān)視主變壓器的溫度和負(fù)荷，隨時(shí)向調(diào)度匯報(bào)。出現(xiàn)冷卻裝置全停時(shí)，按主變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，超過(guò)冷卻裝置故障條件下規(guī)定的限值時(shí)，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(shí)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(yùn)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(yuǎn)方溫度計(jì)實(shí)際指示是否一致，用手觸摸比較其它相本體油溫有無(wú)明顯差別；（2）變壓器是否過(guò)負(fù)荷、若因長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷而引起，應(yīng)向調(diào)度匯報(bào)；（3）冷卻器運(yùn)行是否正常，若冷卻器運(yùn)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(wú)異常變化，有無(wú)其它故障跡象。處理原則（5）當(dāng)變壓器油溫達(dá)到85℃時(shí)并超過(guò)時(shí)，應(yīng)立即向調(diào)度申請(qǐng)將變壓器退出運(yùn)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(yùn)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(shí)向各級(jí)調(diào)度匯報(bào)，申請(qǐng)將變壓器退出運(yùn)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(yùn)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(yàn)，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(guò)多處理：適當(dāng)放油后果：輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作嚴(yán)重缺油時(shí)，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(lái)油位不高，負(fù)荷突降或環(huán)境溫度降低時(shí)油位過(guò)低；處理：適當(dāng)加油處理：(1)停止音響，匯報(bào)記錄。(2)投入備用變壓器，(3)屬正常過(guò)負(fù)荷或事故過(guò)負(fù)荷時(shí)，按過(guò)負(fù)荷倍數(shù)確定允許運(yùn)行時(shí)間。若超過(guò)允許運(yùn)行時(shí)間，應(yīng)立即減負(fù)荷，并加強(qiáng)對(duì)變壓器溫度的監(jiān)視。(4)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，應(yīng)對(duì)變壓器及其相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理。（六）變壓器過(guò)負(fù)荷

現(xiàn)象：出現(xiàn)“過(guò)負(fù)荷”和“溫度高”光字牌；電流表指示超過(guò)額定值；有功、無(wú)功表指示增大。（七）輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作報(bào)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；二次回路故障，誤發(fā)信號(hào)（七）輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作報(bào)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(qiáng)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(hù)動(dòng)作報(bào)警處理(4)如果瓦斯繼電器內(nèi)無(wú)氣體，則考慮二次回路故障造成誤報(bào)警。此時(shí)，應(yīng)將重瓦斯保護(hù)由跳閘改投信號(hào)，并由繼電保護(hù)人員檢查處理，正常后再將重瓦斯保護(hù)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(bào)警時(shí)間，并收集氣體進(jìn)行化驗(yàn)鑒定（七）輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作報(bào)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(hù)動(dòng)作

某330kV變電站，有一臺(tái)240MVA的主變，該主變配有有載調(diào)壓瓦斯保護(hù)。

某日連降3小時(shí)大雨，直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地，經(jīng)過(guò)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(diǎn)。查找過(guò)程中，主變有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，變壓器三側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘，造成該站110kV母線停電，所帶的3個(gè)110kV變電站全部失壓。直流接地變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作分析

事故后檢查發(fā)現(xiàn)，主變有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)引出線（01及015），在變壓器端子箱進(jìn)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(diǎn)時(shí)，又將01線誤碰端子箱外殼，相當(dāng)于將重瓦斯觸點(diǎn)短接，造成重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)跳閘。案例2：變壓器外部故障瓦斯保護(hù)動(dòng)作1996年11月20日，某220kV變電站2#變壓器110kV側(cè)外部引線處發(fā)生三相短路故障，變壓器差動(dòng)保