500kV变压器运行维护与故障分析处理

刘成越 张庆洋

摘 要：在电力工程建设中，变电站的建设是最基础也是最重要的环节，其中尤其以500kV变电站的建设最为广泛和常见，是变电站中占比较高的类型，为我国电力事业的推动与发展做出了巨大贡献。500kV变电站的优点是容量大、利于高压直流电输送，但其运行与维护、故障维修同样是电力领域非常重要的部分。本文重点针对500KV常见的故障及日常维护与运行进行分析。

关键词：500kV变压器；运行维护；故障；处理

一、500kV变电站主变压器运行保护主要内容

变压器是影响变电站运行稳定性及质量的重要因子，因此变电站日常维护中非常的一项工作是对变压器进行维护与保养，以维持变电站的运行稳定性。在长期的变电站运行维护中，我国电力领域对于变压器的维护已经形成了比较丰富的经验，制定了较为完善的保护机制，如瓦斯保护机制、差动保护机制、过电流保护机制、零序电流保护机制、过励磁保护机制等。通常，对于变压器的运行维护的一个重要依据是变电站的功能，具体的维护会有一些差异性。在日常运行管理中，要变电站的实际情况为基础，制定相应的保护措施，保证其长期稳定运行。500kV变电站的日常保护要做好以下几个方面：一是温度监控措施。在运行时会伴随着产生很多热能，提升了设备的温度，若不能控制好设备的实时温度变幅，其工作性能可能大打折扣，甚至影响到变电站的安全性能。要时刻监测好变电站主变压器的温度、变压器上层油的温度变化、基础线圈的温差。要根据设备说明书，严格控制好变压器上层油温，避免其大于85摄氏度，一旦超过，就立刻产生警报。二是变压器工作风险防范机制。变压器故障的发生，可能会导致电力安全事故。要总结变压器可能会产生的故障以及相应的解决办法，最小化可能带来的损失，保证变电站的稳定运行。选择将电路快速切断是对基础变压器最好最快的保护方式。当出现超负荷的过电流时，则可以不切断电流，但要保证及时将情况汇报给相关工作人员，做好相应的工作准备。温度继电器在温度出现超限时作用巨大，可以完成信号输送。三是要使变压器在其适宜的条件下进行工作，严格控制其工作功率在额定容量范围内。因此，要对变压器进行集中式调度，确保其稳定额度，另外，要确保其运行电压相比于相应分接头的实际额定电压数值，要小于百分之五。

二、500kV变压器运行中的常见故障

在500kV变压器运行过程中，差动保护动作跳闸异常、中压后备保护动作跳闸异常、低压后备保护动作跳闸异常等是较常遇到的故障，也是影响500kV变压器正常、安全运行的重要因素。对于500kV变压器存在的差动保护动作跳閘异常这一故障，当故障发生后，变压器会出现不工作现象，同时，变压器的压力释放器也会出现冒油现象。

对500kV变压器存在的中压后备保护动作跳闸异常这一故障，导致这种故障出现的原因是变压器的液压机构在持续工作的过程中，压力值变低，致使其出现失压现象，进而导致变压器的断路器控制线路出现问题。当变压器出现中压后备保护动作跳闸异常故障后，工作人员应检查分路上是否出现了保护动作信号，若线路上出现了保护动作信号，则表示该线路出现了故障，应对该线路进行及时处理。同时，工作人员还应检查变压器液压机构的失压母线，观察失压母线的所有分路上是否出现了保护动作信号，若没有出现，则表示分线上已经发生故障，但没有出现保护动作信号，或是故障出现在母线上，从而导致变压器出现后备保护动作跳闸现象。在对变压器进行检查的时候，如果母线及其分线上都未出现保护动作信号，则工作人员需对所有与母线建立连接的设备进行检查，并检查变压器的保护装置，以此判断出导致变压器出现中压后备保护动作跳闸异常的原因，进而为维修人员制定科学、有效地解决措施予以支持。

对500kV变压器出现的低压后备保护动作跳闸这一故障，导致该故障出现的原因有两个：一是在变压器电流接地系统出现故障前，该系统已存在单相接地故障，因此是出现故障的接地点的电弧在持续升高。二是当电流接地系统出现单相接地故障后，没有出现故障的相对接地点的电压也在持续升高，导致电流接地系统发生相间短路现象，进而导致变压器出现低压后备保护动作跳闸异常。当500kV变压器出现低压后备保护动作跳闸异常后，工作人员应对变压器进行全面检查，看其是否出现了保护动作信号。如果设备的失压母线出现了保护动作信号，则表示是该设备的运行出现了问题，维修人员应对其进行及时解决。

三、500kV变压器运行维护和故障处理的策略

3.1差动保护动作跳闸的处理方法

当500kV变压器出现差动保护动作跳闸故障后，变压器的压力释放器也会随之出现冒油现象。在这种情况下，维修人员应对变压器进行断电，然后对其进行检查，如果检查过程中未发现变压器存在异常现象，但却出现了瓦斯保护动作，则表示故障的发生地是在变压器内部。针对这种故障，维修人员应采用科学适宜的方法对变压器内部的组件设备进行检测，用以检测出发生故障的设备，并对其进行维修，据此解决变压器出现的差动保护动作跳闸故障，从而确保变压器能够正常安全的运行。

3.2中压后备保护动作跳闸的处理方法

当500kV变压器出现中压保护动作跳闸故障后，维修人员可依据变压器出现的保护动作信号及仪表指示等信息，对变压器出现故障的范围及造成的影响进行判断，并对变压器各分路出现保护动作信号的情况及保护装置进行检查，据此判断变压器出现故障的具体位置。在检查前，维修人员应将失压母线上所有的分路断路器进行断开，如果部分断路器没有断开，维修人员可通过手动打跳或拉动隔离开关等方式对其进行断开。当失压母线上的所有分路断路器都断开后，维修人员可检查分路上是否出现了保护动作信号，检查顺序是先检查失压母线和与之建立连接的设备，再检查变压器中的微机保护装置。如果失压母线或与之建立连接的设备出现控制回路断线信号，则表示故障出现在失压母线或与之建立连接的设备之上，维修人员也应据此采用适宜的方法进行及时处理。在检查变压器的微机保护装置的时候，如果微机保护装置的液晶显示器出现黑屏现象，并且出现了自检出错报告信息或保护被闭锁信号，则微机保护装置发生了故障，维修人员应据此采用科学的方法进行及时处理，以便及时解决变压器出现的中压后备保护动作跳闸故障。

3.3低压后备保护动作跳闸的处理方法

对于变压器出现的低压后备保护动作跳闸故障，在对其进行维修的时候，维修人员可先依据变压器出现的保护动作信号，对变压器出现故障的大概范围进行判断。然后，维修人员可通过断开失压母线上的所有分路断路器，对失压母线及其连接设备进行检查，并据此检查失压母线和分路断路器是否存在问题。最后可对变压器的低压侧断路器进行闭合，检查母线及其连接设备是否能够正常运行，据此对导致低压后备保护动作跳闸故障出现的原因进行判断，进而为解决该故障予以支持。

四、结语

500kV变电站的生产运维单位要做好对变电站的实时监控，从实际情况出发，开展技术创新，形成完善的、科学的、合理的、有效的运行和维护机制，依据科学理论，形成专业团队研究所有故障的产生原因、形成机理，并预先制定好相应的完善的防范、解决方案，保证好变电站的运行安全稳定。

参考文献：

[1]赵军.500kV变压器故障分析[D].郑州大学，2016.

[2]罗虎，刘鎏.500kV变压器运行维护与故障分析处理[J].电工电气，2011，12：61-62.