重瓦斯动作

2024-10-22

重瓦斯动作（共4篇）

重瓦斯动作篇1

0 引言

瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件, 对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时, 电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体, 其强烈程度随故障的严重程度不同而不同, 瓦斯保护就是该原理来保护变压器。

1 故障发生

金川集团股份有限公司动力厂#48整流所为公司镍电解造液系统, 自投运以来, 经常发生启动油泵时重瓦斯跳闸。跳闸后, 经检查瓦斯继电器中无气体, 变压器油色谱分析无异常, 主变其它保护未动作, 检查油枕胶囊密封良好, 二次回路、二次电缆、南瑞继保装置9621CS保护装置及瓦斯继电器均无异常, 瓦斯继电器流速整定值为1.1 m/s。因该变压器处于室内, 不存在因积雨水等原因造成电缆短路误动, 为进一步查找原因, 对变压器油泵系统进行检查发现, 该变压器冷却方式属于强油循环水冷, 变压器油路离瓦斯继电器距离较近, 有可能会造成油泵启动瞬间冲击瓦斯继电器导致重瓦斯动作。

在现场, 模拟冷却器运行方式和不同组合的冷却器的启动方式, 试验表明, 启动1#、2#油泵均会造成重瓦斯动作, 因此需对该问题进行处理。

重瓦斯为变压器的重要保护, 其技术要求:油泵启动时, 重瓦斯跳闸回路断开15s后恢复正常;系统正常运行时, 变压器重瓦斯动作直跳高压, 不经延时。

2 改进方案

造液系统为可控硅整流输出, 整流柜保护由S7-300PLC实现, 变压器保护由9621CS保护装置实现, 进行如下改进:油水冷却器启动或油泵切换时, 接触器动作, 采用油泵接触器的常开点作为动作条件, 将其引入S7-300PLC, 通过修改触摸屏程序, 油泵启动时驱动J36继电器动作, 将瓦斯保护通过J36继电器的常闭点引入高压开关柜, 进行重瓦斯躲避。改进方案如图1所示。

在修改PLC程序时, 考虑到瓦斯继电器的单向性, 即油流从油箱至油枕冲击瓦斯继电器动作为重瓦斯, 油枕至油箱油流冲击不动作, 在设计PLC程序时, 只需对启动油泵加上升沿触发即可。程序修改如图2所示。

3 改进效果

回路改进后, 重新进行上述油泵启动试验, 均未出现重瓦斯保护动作, 变压器正常运行时, 短接重瓦斯保护, 高压开关柜无延时跳车。

参考文献

[1]谢毓城.电力变压器手册[M].北京:机械工业出版社, 2003

[2]方大千, 等.继电保护及二次回路实用技术问答[M].北京:人民邮电出版社, 2008

重瓦斯动作篇2

某220kV变电站有1台220kV主变,2条220kV线路,110、10kV线路若干,主接线如图1所示。正常运行时,220kV双母线并列运行,1号主变220kV侧2001开关运行在I母;110kV双母线并列运行,1号主变110kV侧101开关运行在I母,110kV PS线107开关运行在Ⅱ母;10kV单母分段运行,1号主变10kV侧901开关运行在I段。

2 事故经过及处理情况

2.1 事故经过

2009年8月12日16时25分,110kV PS线A、C两相接地故障,107开关零序Ⅱ段动作,1号主变本体重瓦斯动作,107开关保护跳闸,901开关出口跳闸,107开关重合闸动作。经检查,1号主变保护屏的本体保护装置发“本体信号”、“本体跳闸”信号,10kV操作箱发“保护跳闸”信号,110kV PS线107开关保护装置发“保护跳闸”、“重合闸”信号;901开关在分闸位置,107开关、2001开关、101开关在合闸位置;10kV设备、1号主变本体未发现异常,瓦斯继电器未发现气体。

合上901开关后,又出现同样故障,但10kV操作箱无信号。经检查,107开关在分闸位置,901开关、2001开关、101开关在合闸位置,10kV设备、1号主变本体未发现异常,瓦斯继电器未发现气体。

2.2 检查处理情况

由于1号主变901开关已恢复运行,加上正在下大雨,因此没能对主变进行停电检查、试验。

8月13日12时10分,天气稍晴,1号主变由运行转检修,再次对1号主变及其保护装置进行检查、试验。

(1)一次设备检查、试验:①主变本体和各连接线外观正常,瓦斯继电器无气体、无放电痕迹;②对主变本体油取样进行色谱分析,未发现异常;③对901开关进行回路接触电阻、开关动作特性、绝缘电阻和交流耐压试验,未发现异常;④该变电站地网导通良好,接地电阻为0.49Ω(设计要求不大于0.77Ω)。

(2)二次设备检查、试验:①现场主变非电量保护二次接线与图纸相符;②主变本体瓦斯继电器内无气体,接点动作可靠;③非电量保护控制电缆芯对芯、芯对地的绝缘电阻大于500MΩ,绝缘良好;④主变保护控制电缆屏蔽层两端接地良好;⑤在主变本体重瓦斯启动回路接入200ms的干扰脉冲,动作情况见表1。

注:后台信号及录波开入均接瓦斯继电器的动作信号继电器接点,而不是出口继电器接点。

3 事故原因分析

通过以上分析可知,PS线两次故障在主变本体重瓦斯启动回路上产生了干扰。再结合故障录波和模拟加压进行分析,两次干扰分别出现在PS线第1次故障启动后290ms和第2次故障启动后200ms;第1次干扰的脉冲幅值为96～104V,造成了1号主变本体重瓦斯信号继电器动作掉牌和901开关跳闸;第2次干扰的脉冲幅值在96V以下,只造成本体重瓦斯信号继电器动作掉牌,没有造成开关跳闸。综上所述,1号主变保护重瓦斯动作跳901开关动作是因为受到110kV PS线接地故障的干扰,非电量保护用的电缆芯产生暂态电压,使重瓦斯保护误动。

变电站的干扰复杂多变且只能通过现象去分析、判断。

(1)通过检查主变本体重瓦斯启动跳闸回路,排除了回路接线错误的可能性。

(2)干扰是在110kV母线流过故障电流时出现,而非电量保护控制电缆刚好处在110kV母线下的电缆沟。当110kV母线流过故障电流时将在母线周围产生磁场,致使非电量保护用的电缆芯产生暂态电压,最终导致重瓦斯保护误动。

(3)两次故障主变本体重瓦斯动作的情况也不同:第1次是信号掉牌及跳901开关;第2次只是信号掉牌。这也能排除回路出现错误的可能性。

4 技术整改措施

针对本次事故,提出如下整改措施:

(1)出口继电器动作电压不满足规程要求(经长回路的出口继电器的动作电压要大于50%额定电压且小于70%额定电压),因此需更换非电量保护出口继电器插件。

(2)做好控制电缆的屏蔽层接地。

(3)更换插件后,按照新投运设备的要求,需重新对非电量保护装置做全面的检验,尤其是干扰脉冲对主变重瓦斯保护影响的试验,并进行开出传动试验。检验合格后,非电量重瓦斯保护方可投运。

5 结束语

本次重瓦斯保护误动是由于受到110kV PS线接地故障的干扰,非电量保护用的电缆芯产生暂态电压引起的。针对本次故障进行的保护动作行为分析,有益于今后类似情况下对保护动作行为的快速、准确判断,具有一定的借鉴意义。

摘要：介绍某220kV变电站主变重瓦斯保护误动的经过。通过对一、二次设备进行检查、试验,并对主变重瓦斯保护、110kV线路保护的动作时序和故障录波报告进行分析,找到造成此次主变重瓦斯保护误动的主要原因,并提出相应的整改措施。

关键词：重瓦斯保护,跳闸,干扰,PS线

参考文献

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护典型故障分析[M].北京:中国电力出版社,2001

[2]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社,1999

[3]李火元.电力系统继电保护与自动装置[M].北京:中国电力出版社,2001

重瓦斯动作篇3

瓦斯保护是变压器的非电量保护, 它能有效阻断变压器内部故障的发展、减轻事故造成的损失, 在保障电网安全运行上发挥着重要作用。运行变压器内部发生故障时, 故障温度会使故障点附近的绝缘油及固体绝缘材料发生热解, 故障气体的产生速度与故障能量密切相关。对于能量较低、产气速度缓慢的低温热或局部放电等故障, 生成的气体溶解于油后基本上处于平衡状态, 瓦斯保护通常不会动作。对于能量较大、产气速度较快的某些高温过热或火花放电等故障, 若产气速度大于气体溶解于油中的速度, 气泡就会形成并进入瓦斯继电器中, 当气体积累到一定程度后瓦斯继电器动作发出信号 (即轻瓦斯保护动作) 。当变压器内部发生电弧放电这类能量很大的故障时, 大量气体迅速生成, 变压器油箱内压力骤增, 产生的油流冲击瓦斯继电器, 引起重瓦斯保护动作。

1 案例简介

宾王变#2主变 (型号为OSS9-150000/220) 于2001年1月投运。2013年7月4日, 该主变在运行中发生轻瓦斯保护动作。在放掉瓦斯继电器中的气体后, 气体仍持续进入, 很快轻瓦斯保护又动作。当日取瓦斯继电器中的气体和变压器本体油样进行色谱分析, 结果显示油样中溶解气体组分含量无异常, 与前次的分析数据非常接近;利用奥斯特瓦尔德系数将瓦斯气体的组分含量测定值折算到油中含量后, 结果也无异常。次日再次取样分析, 油样和瓦斯气样均无异常。数据见表1、表2。

2 原因排查

GB/T7252—2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》对220kV变压器油中溶解气体含量的注意值规定:H2为150μL/L, C2H2为1μL/L, 总烃为150μL/L。由表1、表2可知, 该变压器轻瓦斯保护动作后, 油中气体组分含量远低于国标规定的注意值且与1个月前相比并无增长, 瓦斯气样分析结果也无异常, 由此可判定该变压器内部不存在故障。根据现场运行经验, 在变压器内部不存在故障的情况下, 轻瓦斯保护动作主要有以下原因。

μL/L

(1) 密封垫破损、法兰结合面变形、油泵堵塞等造成强迫油循环冷却系统进气。

(2) 在加油、滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱。

(3) 瓦斯保护装置故障引起误动, 此时瓦斯继电器中应没有气体。

由于本案例中的变压器没有强迫油循环冷却系统, 近期也没有进行过加油、滤油、换油或换硅胶工作, 且瓦斯继电器中有气体, 因此可排除上述原因。经过仔细分析, 最后将排查对象转向与强迫油循环冷却系统有相似特点的变压器油色谱在线监测系统。

该变压器于2012年11月安装变压器油色谱在线监测系统 (型号为TROM-600) , 该系统具有强制油循环功能。变压器油色谱在线监测系统每次采样前, 要先进行一段时间的强制油循环, 以保证对变压器中的油进行流动实时采样。由此可见, 强迫油循环冷却系统进气问题也可能在油色谱在线监测系统强制油循环时发生。于是, 在2013年7月5日晚停运该变压器的油色谱在线监测系统。2013年7月6日, 进入瓦斯继电器的气体明显减少, 此后则逐日减少直至再无气体进入。其后的油样、气样分析结果均正常, 见表1、表2。

根据排查结果, 可判定该变压器瓦斯继电器中的气体是油色谱在线监测系统强制油循环时带进的。后对该系统进行检查, 发现油循环装置进油管靠近油气分离室处有一漏油点。作相应处理后, 该变压器轻瓦斯保护动作诱因得以排除。

3 结束语

变压器瓦斯保护动作后, 要及时取油样和瓦斯气样进行色谱分析, 以判断设备内部是否存在故障。随着变压器油色谱在线监测技术的广泛应用, 由色谱在线监测装置引起的变压器进气现象可能会增多, 因此色谱在线监测装置的用户和生产厂商应对此加以重视。

摘要：一台220kV变压器轻瓦斯保护动作, 大量气体持续进入瓦斯继电器中。经排查, 确认故障是变压器油色谱在线监测系统管道渗漏, 将外部空气带入油箱所致。

关键词：轻瓦斯保护,变压器油,在线监测,空气

参考文献

[1]GB/T7252—2001变压器油中溶解气体分析和判断导则[S]

[2]GB/T 1723—1998绝缘油中溶解气体组分含量气相色谱测定法[S]

重瓦斯动作篇4

当油浸式变压器的内部发生故障时, 由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体, 从油箱向油枕流动, 其强烈程度随故障的严重程度不同而不同, 反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护, 也叫气体保护。

瓦斯保护是变压器的主要保护, 它利用反应气体状态的瓦斯继电器 (又称气体继电器) 来保护变压器油箱内的一切故障。包括:油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。

当变压器内部发生严重故障时, 则产生强烈的瓦斯气体, 油箱内压力瞬时突增, 产生很大的油流向油枕方向冲击, 因油流冲击档板, 档板克服弹簧的阻力, 带动磁铁向干簧触点方向移动, 使水银触点闭合, 接通跳闸回路, 使断路器跳闸, 这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作, 立即切断与变压器连接的所有电源, 从而避免事故扩大, 起到保护变压器的作用。

1 事故分析

某变电站3号主变压器重瓦斯保护无故障跳闸, 系统图如图1所示。

某550k V变电站扩建工程中, 继电保护人员检查52、53断路器低气压闭锁触点接线是否正确, 发现“201”没有正电源, 随即将“201”同“01RB” (正电源) 连通时, 发出直流接地信号, 接着3号主变压器重瓦斯出口中间继电器动作跳闸, 重瓦斯掉牌信号动作, 见图2。

事后检查发现设计图纸错误, 设计院误将52断路器三相一组常闭辅助触点同时给断路器非全相运行准备三跳回路和隔离开关操作闭锁两个不同回路使用, 准备三相跳闸回路用于直流电源回路, 要求三相常开与常闭辅助触点各自并联后串联。而隔离开关操作闭锁回路用380V交流电源, 要求三相常闭辅助触点串联 (如图2虚线所示) , 同一组常闭辅助触点的接线又并联又串联, 实际上52断路器的一组常闭辅助触点被短接而退出闭锁功能, 这样设计造成如下后果:

①52断路器合闸后由于常闭辅助触点被短接, 常开辅助触点闭合, 立即开放三相跳闸回路, 无法实现单相重合闸方式运行。

②52断路器在拉闸位置才允许刀闸操作的闭锁功能消失, 因为断路器三相常闭触点被短接了, 给隔离开关误操作提供允许条件。

③直流系统正极同交流电源连接在一起, 交、直流电源混接, 造成直流电源正极接地, 这对变电站内继电保护安全运行构成威胁, 由于互斯保护控制电缆较长, 约400m左右, 对地电容量大, 首受其害, 如图3所示, 另外, 交流电源经V1—V3二极管半波整流后叠加在电磁耦合干扰电压上, 重瓦斯跳闸中间继电器KZ更易起动跳闸。

2 对策措施

经分析, 此次重瓦斯保护误动作与图纸设计错误有直接的关系, 是由于在设计时使得交直流电源混接, 导致重瓦斯保护误跳闸, 由此着手解决问题。

①修改设计图纸, 改正接线, 52断路器用两组常闭辅助触点分别接入隔离开关操作闭锁回路和准备三相跳闸回路, 如图4所示。

②提高重瓦斯保护跳闸中间动作电压到0.55-0.6UH。

运行实际表明, 在进行接线修改后, 没有再出现由于电源混接而造成的重瓦斯跳闸事故。

3 结论

瓦斯保护是油浸式电力变压器的主要保护之一, 是确保变压器安全稳定运行的有效技术措施。为了保证电力系统供电的可靠性, 运行中若因发生瓦斯保护动作, 一般情况下, 变压器开关事故跳闸, 后果严重。所以确保瓦斯保护的正确动作很重要, 这对我们的工作提出了很高的要求。

①设计院需加强图纸校对、审核工作, 尤其对套用图纸更要认真核对, 不要依懒于运行单位去发现。

②设计单位加强对运行单位设计图纸交底, 加强双方的设计联络工作, 这不但能减少设计图纸的差错, 还可使设计图纸更符合运行实际的需要。

③认真加强验收试验工作。

总之, 认真的检查和严谨的分析对继电保护工作十分重要, 二者缺一不可。

参考文献