一起主变有载重瓦斯保护动作跳闸事故案例分析

引言

有载调压开关为变压器内部的重要附件,由选择开关、触头组、切换开关、驱动机构等元件组成,生产依靠有载分接开关对电压进行调节,使得电压波动得以稳定,电压质量得以提高,从而使整个电力系统的运行得到优化[1]。当前,10MVA以上生产变压器广泛使用,正因为其重要性,其一旦故障将导致严重后果。本文介绍了2020年5月某厂发生的一起因频繁启动主变有载调压装置滤油机,产生气体堆积,引发主变有载重瓦斯保护动作跳闸的事故,对该事故原因进行深度剖析,以还原事故过程,避免重蹈覆辙,对大型工业生产变压器运行管理具有借鉴和指导意义。

1概况

该厂配置容量为2×180MVA+2×75MVA,220/37kV等级共4台主生产变压器,均为特变电工生产的有载调压油浸自冷式变压器。本次事故为1台75MVA主生产变压器跳闸,造成生产停车损失约1285.78万元。

2事故经过

2020年5月某日l6:30,运行部电气主值发现#3主变有载调压装置在调整分接头后滤油机无法自动启动,告知设备管理部电气检修人员处理缺陷。

次日许可电气工作票"#3主变有载调压装置检查"。

10:35:12,电气主值应电气检修人员要求,配合调整#3主变分接头档位由"6"至"5",以确认#3主变有载调压装置调整分接头后滤油机是否能自动启动。

10:41:12,电气检修确认滤油机无法自启后,手动启动#3主变有载调压装置滤油机,滤油机工作正常:电气检修将运行的滤油机关闭,联系运行电气主值调整分接头,滤油机仍无法自动启动:电气检修打开有载调压机构内柜门,并再次手动启动滤油机。连续手动启动滤油机3次,最后一次启动滤油机时,#3主变跳闸。

10:44:49,#3主变有载重瓦斯动作出口,后经现场检查,#3主变有载调压瓦斯继电器瓦斯保护动作,跳闸回路检查正常。

当日下午将#3主变转检修,并对其进行检查,确认有载开关重瓦斯保护动作正确。采取本体、有载调压开关油样化验,结果:合格。对#3主变高压侧绕组进行直流电阻测试,B相比A、C相电阻偏大40m2,直流电阻三相不平衡系数为3.84%,超过规范标准要求（三相不平衡≤2%)。

后续两日,变压器本体再次进行了绝缘电阻、直流电阻、本体介损、套管介损、有载开关特性试验、油试验,试验结果:高压侧B相直流电阻比A、C相大40m2左右,三相绕组电阻不平衡系数超标。

有载开关厂家到厂后,再次配合对其进行全面检查发现:

（1)瓦斯保护动作时,操作机构齿轮行程未到位（连杆机构跑偏导致),经手动操作有载调压开关后,联动滤油机正常。

（2)吊芯检查:油质良好,未发现拉弧击穿现象,在油腔内发现一段密封材料破损件（尺寸l.lcm×0.4cm×0.2cm)。

（3)开关本体解体检查:测量开关过渡电阻在7.5～7.72（铭牌上标示7.62),符合要求。动静触头检查,未发现伤损现象。开关机构动作行程及动作时间满足要求。

（4)瓦斯继电器安装不符合规范要求:水平管线垂直方向未按2%坡度要求安装,开关切换时产生的气体会积在油腔和管道内,瓦斯继电器实际动作定值偏小,在一定条件下,会引起误动。变压器厂家未按MR厂家的技术要求配置,滤油机进油管采用六分管,出油管采用五分管,启动滤油机时,油流速度会发生变化,突然加快,引发继电器动作。

（5)核对施工图纸,将B相套管接线端子打开,发现B相套管接线端子（将军帽)未紧固,运行中发热,造成接触面氧化,引起B相接触电阻增加（表1)。对高压侧B相套管接线端子接触面进行打磨清洗,重新回装紧固。同时对A相、C相套管接线端子接触面进行拆除检查、清洗,重新回装坚固。经重新进行高压侧绕组直流电阻试验,三相直流电阻及不平衡系数符合标准要求（表2)。

（6)国内所用瓦斯继电器的流速整定值都是按照《0J-25型、0J-50型、0J-80型气体继电器检验规程》（DL/T540一1994)的规定整定为1m/s,而该厂设定定值为1.0m/s,符合标准要求,确认#3主变有载调压重瓦斯保护动作正确。

3事故原因

3.1直接原因

（1)人的不安全行为:电气点检长违规操作生产设备,多次操作有载调压,引发瓦斯继电器重瓦斯保护动作。

(2）物的不安全状态:#3主变瓦斯继电器及油管线不符合标准,存在积集气体隐患。

3.2间接原因

（1）#3主变投运前未按电力标准规范进行管理和验收,瓦斯继电器及油管线安装设计不符合规范要求等隐患未发现。

(2）作业人员野蛮操作,短时间内频繁手动启动运行中有载调压开关和滤油机。

（3）运行和设备部现场工作和管理人员安全意识和业务水平不足,未能有效辨识作业风险。

4事故教训及防范措施

(1）重新修订工作票管理制度,加强对工作票签发人、工作负责人及工作许可人人员资质管理,并重新对工作票"三种人"现有的名单重新进行审核与签发。

（2）制订并执行生产指挥调度及协调管理制度,规范生产过程中对生产现场情况的汇报程序和生产指令生成程序,运行与检修、生产管理及安全监督、生产服务等部门之间的正常工作联系,异常及缺陷处理、紧急突发事件处理等方面的指挥与协调。

(3）对同类型的#3、#4号主变工程进行设计图纸审查,全面检查并制订检修计划。

(4）对各有载调压开关的滤油机进出口阀门加强管理,在各阀门挂禁动牌。

（5）对4台220kV主变压器运行、维护升级管控,纳入精密点检设备。

（6）修订变压器运行规程及电气一、二次检修规程,开展危险点辨识和培训学习,加强生产人员技术和安全培训工作。

（7）对厂内同类型变压器开展设备隐患检查,对发现的隐患问题制订专项解决方案。

（8）联系变压器厂商,明确是否对瓦斯继电器及油管线不规范安装问题进行整改。若要整改,按约定时间完成:若不整改,明确如何才能保证安全运行。

(9）将主变有载开关纳入定期检修计划,加强有载开关维护管理。

5结语

当今,有载调压装置在生产变压器中已是普遍应用,通过它改善了用电质量,但市场中流通的有载分接开关种类繁多,使得变压器和有载分接开关产品对接存在大量问题,导致使用过程中可能会存在不少安全隐患,对电网的安全运行造成很大影响,严重时甚至可能威胁到人身安全或造成重大生产损失。所以业主单位在投运设备前,必须严格按电力行业标准规范进行管理和验收,避免遗留施工安装隐患,同时提升生产技术人员业务技能水平及安全风险认识水平,避免盲目维修和野蛮操作:建立系统的消缺指导流程,明确生产设备应有的作业风险辨识,达到防范同类事故再次发生的作用。