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变压器释压保护误动分析及措施
发起人:dajiangjunwang  回复数:0  浏览数:1018  最后更新:2011/5/26 20:23:21 by dajiangjunwang

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2011/5/26 20:17:27
dajiangjunwang





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变压器释压保护误动分析及措施
1引言
    压力释放阀是油浸式电力变压器的压力释放装置,能使油膨胀和分解产生的不正常压力得到及时释放,避免油箱变形或爆裂。
    变压器正常运行时会发生呼吸系统堵塞、油温过高等现象,导致变压器绝缘油膨胀,若变压器内部绝缘油膨胀空间不够,变压器油箱内部压力升高,压力释放阀会动作开启。另一方面,当变压器发生内部绕组故障或近区短路引起绕组脉动时,变压器绝缘油会急剧膨胀,变压器油箱内部压力升高,压力释放阀也会动作开启。此时,压力释放阀除动作开启释放油箱压力外,还应启动释压保护,由释压保护来跳开变压器各侧开关,切除变压器供电电源。因此,变压器释压保护必须投跳运行。
    但是,从我局变压器释压保护动作的实际情况看,上述原因引起的动作很少。由于压力释放阀附件及二次回路故障引起的误动(包括误发信,下同)却很多,严重影响了电网设备的安全可靠运行。因此有必要对释压保护的误支原因进行分析研究,提出切实可行的防范改正措施。
2误动原因分析
    目前,压力释放阀主要有两种形式,一种形状像圆盘,接线盒在外罩外面,简称圆盘型。另一种形状像圆柱,接线盒在外罩里面,简称圆柱形。
    从我局变压器释压保护误动的情况看,历年来,误动最多的是圆盘型释放阀,共误动11次,圆柱型释放阀误动3次,电缆绝缘损坏误动2次,大都发生在大暴雨及连续阴雨的天气中。
    圆盘型释放阀结构见图l。其接线盒在外罩外面,运行环境恶劣,盖板易老化龟裂,电缆引线处密封易遭破坏,雨水或潮气进入接线盒,引起微动开关常开接点引出线间绝缘降低甚至导通,启动变压器释压保护出口跳闸。圆柱型释放阀结构见图2。当持续降雨时,雨水从标志杆与外罩的接缝处进入释放阀内部,并积聚在弹簧压板上,使接线盒浸在水中,接线盒常开接点引出线长期浸水后线间绝缘降低甚至导通,启动变压器释压保护出口跳闸。
    因此,变压器释压保护误动的原因是:由于日晒雨淋及变压器运行时箱顶的高温环境,在长时间运行后,接线盒密封不良,雨水、潮气进入接线盒,引起微动开关常开接点及其引出线间绝缘降低,启动释压保护动作。在高温多雨地区此现象更为明显。
    所以,在加强压力释放阀本身质量管理、日常巡查、正常维护的同时,防止释压保护误动还应解决以下问题:①防止引出电缆绝缘损坏及雨水进入释放阀接线盒。②即使在雨水进入接线盒的情况下,也要保证内部接点绝缘良好。③万一常开动作接点及引出线间绝缘降低或接通,保护不会误动。
3防范措施
3.1 防止接线盒进水
    变压器用压力释放阀外壳的防护等级要求达到IPX5,能防任何方向喷水,但由于运行环境恶劣,使用一段时间后,随着密封的老化损坏,防水性能不断降低,因此,一方面制造厂应选用优质耐老化的密封和绝缘材料,减少密封面,接线盒引出电缆采用10m~20m的优质长电缆,直接连到变压器端子箱上,取消中间接头,减少绝缘薄弱点。另一方面运行部门应着力改善释放阀的运行环境,避免接线盒日晒雨淋,防止密封破坏,而使雨水进入接线盒。为此,设计了专门用于上述两种释放阀的不锈钢防雨罩,用来改善释放阀的运行环境。
    圆盘型释放阀防雨罩是一个有盖无底的长方形盒子,宽度与接线盒相同,采用背部固定卡装在接线盒上,长度比接线盒长8era左右,形成的空间用来放置电缆接头,避免接头日晒雨淋;同时,信号引出线的接头上套热缩套或用防水胶带紧紧包裹,确保电缆接头绝缘良好。防雨罩高度比接线盒高lem一2era,有效防止台风等恶劣天气下雨水从防雨罩底部或顺着接线盒引出线进入接线盒。
    圆柱型释放阀防雨罩是一个有盖无底的圆柱型盒子,内径比释放阀标志杆头部直径大lmm一2mm,高度与标志杆顶部到外罩顶部平面的垂直距离相同,采用顶部固定整个套装在标志杆上,使防雨罩下沿紧贴释放阀外罩顶部平面,既能防止雨水从标志杆接逢进入释放阀,又不影响其动作特性。并在释放阀弹簧压板边缘相互对称的位置上,打3~4个直径2mm的小孔,用来排水,防止雨水积聚。
3.2接点盒灌封
    压力释放阀接线盒内部的接点盒及其引出线可采用具有优良电绝缘性能、密封性能和耐老化性能的弹性胶粘剂进行灌封处理,如电热产品绝缘灌封常用的KH703、KH704粘合剂等。KH703粘合剂是一种粘合性能好、无腐蚀、绝缘、防水及抗震性能良好的硫化硅橡胶,可在一500C-1500C的范围内长期使用。
    压力释放阀接线盒内部的接点盒、焊接点及连接线用密封胶整个覆盖密封,保证在接线盒进水的情况下,接点盒内部及其接点引出线间绝缘良好。由于该胶是弹性胶粘合剂,因此接线盒密封后不会影响其内部接点的动作特性。
3.3采用防误动跳闸回路
    对于投跳的变压器,释压保护是否正确动作显得尤其重要。为解决压力释放阀微动开关常开接点及引出线间绝缘降低时释压保护误动的问题,对现行采用常开接点直接出口的跳闸回路进行如下改进。
3.3.1第一种跳闸回路
    如图3所示,利用微动开关动作接点绝缘降低时常开接点、常闭接点均导通,正确动作时常开接点闭合、常闭接点断开的特点,重新设计了释压保护跳闸回路,增设了两个中间继电器,用两个继电器的串联接点代替原有压力释放阀微动开关YF常开接点,实现释压保护防误动功能。
    其工作原理如下。
    (1)正常运行时.中间继电器ZJl失压,中间继电器ZJ2励磁。此时,启动跳闸及异常告警回路均断开。
    (2)压力释放阀正确动作时,膜盘上升带动微动开关YF动作,并机械自保持。此时,中间继电器7_JI励磁,中间继电器习2失压,启动跳闸回路接通,保护出口实现跳闸。而异常告警回路断开,无信号。
    (3)压力释放阀微动开关常开接点及其引出线间绝缘降低而出现导通时,中间继电器刁l动作。由于压力释放阀没有动作,微动开关保持原位,中间继电器zJ2保持动作位置。此时,启动跳闸回路断开,两副常开接点串联的异常告警回路接通,发出释压保护二次回路异常信号。
    (4)若压力释放阀微动开关常闭接点及其引出线断开,引起中间继电器zJ2失压,或中间继电器刁2损坏造成其常闭接点闭合时,由于zJl仍处在失压位置,因此,启动跳闸回路断开,两副常闭接点串联的异常告警回路接通,发出释压保护二次回路异常信号。
    改进的跳闸回路能有效地防止释压保护因压力释放阀微动开关常开接点及其引出线间绝缘降低导通等故障引起的释压保护误动,提高释压保护动作的准确性,及时提醒工作人员检查处理;并且,改造简单方便,只要加装两个中间继电器,进行简单的回路改接就能实现,非常适合运行中变压器释压保护的改造。
3.3.2第二种跳闸回路
    由于在图3的回路中,中间继电器zJ2长期处在通电励磁状态,容易损坏。因此,对于改造大修及新投的变压器,可以采用如图4所示的防误动回路。
    首先通过压力释放阀制造厂,对原有压力释放阀进行改造,将原有单个接线盒改为两个接线盒,即在原接线盒对侧的对称位置上加装~个接线盒(内含一套微动开关),并在两个微动开关常开接点回路上分别串人一个中间继电器zJl、ZJ2。
    其工作原理如下。
    (1)正常运行时,中间继电器刁l、刁2失压。此时,启动跳闸及异常告警回路均断开。
    (2)压力释放阀正确动作时,膜盘上升带动两个微动开关YFI、YF2动作,并机械自保持。此时,中间继电器zJl、zJ2动作,启动跳闸回路接通,保护出口实现跳闸。而异常告警回路断开,无信号。
    (3)压力释放阀某一微动开关常开接点及其引出线间绝缘降低而出现导通时,中间继电器ZJl或ZJ2动作。此时,启动跳闸回路断开,异常告警回路接通,发出释压保护二次回路异常信号。
    该回路通过加装一副压力释放阀微动开关动作接点及两个中间继电器,实现了防误动功能。由于实施时需变压器放油来更换压力释放阀,所以,适用于改造、大修及新投变压器的释压保护改造。
4结束语
    变压器释压保护能在变压器内部故障、近区短路时有效防止油箱变形或爆裂。因此,释压保护必须投跳运行。但由于运行环境恶劣,压力释放阀在长时间运行后,引出线电缆绝缘降低及接线盒老化密封破坏,释压保护误动情况呈逐步增加趋势,尤其是高温多雨地区更为严重,必须加以抑制。通过加装专用防雨罩、接点盒灌封及防误动跳闸回路改造等措施能有效地提高释压保护运行的安全性、可靠性及准确性,避免因误动造成的设备停电事故,对减少经济损失具有明显的社会及经济效益。

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