500kV变压器故障分析

500kV变压器故障分析

李俊楠郭继王铭志

（国网吉林省电力有限公司检修公司吉林省吉林130000）

摘要：检查变压器在不同条件下的运行状态，通过对变压器的异常运行情况、常见故障分析的经验总结，将有利于工作人员及时、准确判断变压器内部是否有故障及故障产生的原因、性质，及时采取有效的措施，确保500kV变电站的安全运行。文章根据实际运行经验，研究了500kV变压器差动保护和后备保护动作跳闸过程，分析了比率制动差动保护在500kV变压器保护中的应用，总结了500kV变压器差动保护和后备保护动作跳闸处理方法。

关键词：500kV；变压器；故障；分析

引言

电能自产生以来就在人们的生活中扮演者重要角色，特别是随着现代科技的快速发展，电能生活设备和电能生产设备的运用数量激增，人们对电能依赖超过历史任何一个时期。电力供给受到很多因素的影响，较为关键的一个就是变电站运行状况，一旦变电站出现问题或故障不仅会影响正常供电，还有可能发展安全事故。所以电力企业应当强化对变电站运行管的认识，并运用科学、有效的管理模式推动变电站运行管理水平的提升，进而为电网的有序运行提供保障。

1、500kV变压器差动保护

1.1保护范围

对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护作为变压器的主保护。

1.2保护功能

保护变压器内部故障，差动保护的灵敏性没有气体继电器保护高，但差动保护能保护变压器在保护范围内的外部故障。为了消除保护变压器外部故障的死区，其电流回路的接线范围一般与相邻保护的电流接线形成重叠区。变压器在运行中进行注油、滤油等工作时，差动保护可以照常投入运行。

1.3比率制动差动保护分析

采用比率制动原理可以提高差动保护的可靠性，以防止区外故障时误动，对区内故障，只要设计和整定合理就能满足灵敏性的要求。但对于励磁涌流、CT饱和与变压器过励磁等可能引起差动保护误动的因素还必须采取其他措施。

2、500kV变压器中压后备保护动作跳闸分析处理

在500kV变电站中，220kV及以上主变压器、线路、母线保护装置都是双重配置，并配置有断路器保护或失灵保护。因此，母线或线路发生故障，由主变压器后备保护切除故障的概率很小。只有在其中一套保护装置停用的情况下，母线或线路发生故障时，才有可能由主变压器后备保护动作切除故障。

2.1故障范围的分析诊断

（1）事故发生之前系统和设备的运行情况。断路器在运行中，液压机构压力降低而“分闸闭锁”，SF6断路器气压降低到闭锁压力值等，发生母线失压事故时，有属于这些断路器所控制的线路发生故障。

（2）各分路中有无保护动作信号。在失压的母线上，各分路中有保护动作信号时，属于线路上发生故障、保护动作，断路器未跳闸造成的越级跳闸。据此可以判断，出现保护动作信号的线路上发生故障。失压的母线上各分路没有保护动作信号时，有两种可能：一是线路上有故障时，线路保护不动作，造成越级跳闸；二是母线上发生故障，变压器后备保护动作跳闸。各分路上都没有保护动作信号时，要区分故障，应依据对母线及连接设备外部的检查和对于保护装置的外部检查来判断。

2.2处理方法

（1）根据保护动作情况、信号、仪表指示等，判断故障范围和停电范围。检查各分路有无保护动作信号，同时对保护装置进行外部检查。

（2）断开失压的母线上各分路断路器，并检查是否确已断开。发现有未断开的，手动打跳或拉开其两侧隔离开关。

（3）各分路上均无保护动作信号时，首先应检查失压母线及连接设备上有无故障迹象及异常，并检查各分路断路器位置指示灯指示情况，检查有无“控制回路断线”信号。其次，检查微机保护装置液晶显示器有无“黑屏”或显示异常，各电源指示灯和位置指示灯指示情况，有无自检出错报告信息和保护被闭锁的信号。

3、500kV变压器低压后备保护动作跳闸分析处理

500kV变压器低压侧不对外供电，低压侧母线与其他母线没有联系。变压器低压侧过流等后备保护动作跳闸，低压侧母线失压；同时，电容器组的低电压保护动作跳闸。其原因为：低压母线故障或电容器组、并联电抗器、站用变压器故障越级跳闸。

3.1故障范围分析诊断

（1）事故发生之前系统和设备的运行情况。如果小电流接地系统在事故跳闸之前发生了单相接地故障，那么，由于接地故障点的电弧或非故障相电压升高，有可能会发展成为相间短路或不同名两点接地短路故障。

（2）各设备中有无保护动作信号。在失压的母线上，若各设备中有保护动作信号时，属于该设备上发生故障、保护动作。

3.2处理方法

（1）先切换站用电。投入事故照明，再根据保护动作情况、信号、仪表指示等，判断故障范围。检查各设备有无保护动作信号，同时对保护装置进行外部检查。

（2）断开失压母线上所有的断路器，并检查是否确已断开。发现有未断开的，手动打跳或拉开其两侧隔离开关，断开电容器组断路器。

（3）立即将有保护动作信号的断路器断开。若断不开，应手动打跳闸铁芯或脱扣机构，把断路器断开，或拉开其两侧隔离开关。检查母线及变压器跳闸断路器无问题，合上变压器低压侧断路器，对失压母线充电至正常，恢复其余各设备运行，然后检查故障设备断路器拒跳的原因。

结束语

综上所述，如果电厂主变压器出现了故障问题，将会对电厂的正常运行造成严重的危害。因此，我们需要认真分析故障问题存在的原因，以便及时制定处理措施，防止设备发生损坏事故，最终确保变压器的正常工作，从而为电力系统的安全、稳定运行带来帮助。

参考文献：

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[2]曲晓峰.某500kV主变压器直阻异常故障分析处理[J].电气技术，2016，02：136-138.

[3]李强，郭惠敏.一例500kV变压器35kV侧电流互感器故障分析[J].河南电力，2016，02：18-20.