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第 2 8卷 第 5期 2 0 0 6年 5月 水利 电力机 械 WAT ER CONS ERVANC Y ELE CTRI C P 0 R MACHI NERY V0 1 ． 2 8 No． 5 Ma y． 2 0 0 6 一 起因主变冷却器故障造成跳闸事故的分析和改进 An a l y s i s a n d i mp r o v e me n t o f a ma i n t r a n s f o r me r t r i p a c c i d e n t c a u s e d b y c o o l e r f a u l t 杨开 国 郑州新力电力有限公司， 河南 郑州4 5 0 0 1 3 摘要 分析 了一起 因主变压器强油风冷却器全停造成发电机组跳机的事故原因， 指 出了运行操作、 发变组 保护及冷却器控制回路等存在的问题 ， 论述 了事故后的改进及防范措施， 并就避免此类事故的发生提 出了 建议 。 关键词 保护； 事故； 变压器； 冷却器 中图分类号 T V 7 3 4 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 6 4 4 6 2 0 0 6 0 5 0 0 1 5 0 3 0 引言 郑州新力 电力 有限公司 3发电机组发生 了一 起因主变压器冷却器控制箱短路造成冷却器全停， 发变组保护冷却器全停延 时跳 闸回路 出 口， 致 使 3发电机组发生跳机 的事故 。事 故暴露 出了运 行操作、 冷却器控制回路及发变组保护等存在的诸 多问题。 3发电机组主变压器技术参数 型号 S F P 7 2 4 0 0 0 0 ／ 2 2 0 额定容量 2 4 0 0 0 0 k V A 额定 电压 2 4 2 22 ． 5 ％／ 1 5 ． 7 5 k V 额定电流 5 7 2 ． 6 ／ 8 7 9 8 A 冷却方式 强迫油循环风冷 生产商 保定变压器厂 主变有 5 组强迫油循环风冷冷却装置， 每组冷 却装置由冷却器本体、 潜油泵、 风扇、 油流继电器、 蝶 阀等组成 。正常时 3组工作 ， 1 组辅助 ， 另 1 组备用。 主变冷却装置由两路供电， 其中一路工作， 一路备 用， 当工作电源故障时， 备用电源 自动投入。 3发电 机电气主接线 图如 图 1 所示。 1 事故过程 2 0 0 5年 8月 2 8日2 3 5 5 ， 运行巡检时发现 ， 3 图 1 3 发 电机 电气 主接 线图 主变通风 电源就 地控 制 柜 工，Ⅱ路 工作 电源开关 K M M 1 ， K M M 2 均在断开位置， 中央信号盘无发光字。 抢合 Ⅱ路工作 电源时 ， 就地控制柜中联络小母线短 路爆炸， 检查发现小母线根部固定处三相齐根烧断 ， 并 造成靠近短路点 的两组风机进线空气开关 损坏。 中央信号盘发“ 主变风冷电源全停” 、 “工工作 电源故 障” 、 “ Ⅱ 工作电源故障” 光字。断开 3 主变 工 ， Ⅱ 路 通风电源刀 闸， 退 出 3主变通风 电源失去延 时 6 0 mi n J I 闸保 护 压板 1 8 X H， 转 移部 分 3 机 负 荷 。 监 收稿 日期 2 0 0 6 0 1 1 0 作者简介 杨开国 1 9 7 1 一 ， 男， 河南洛阳人 ， 郑州新力电力有限公司检修部副主任， 高级工程师， 武汉大学在读硕士， 从事热能动力设备方面的工作。 维普资讯 1 6 水利 电 力机械 2 0 0 6年 5月 视 3主变温度 4 4 ℃／ 4 9 ℃。0 0 3 0 ， 3主变通风 回 路抢修工作开工。0 0 5 9 ， 3 机中央信号盘发“ 主变 冷却器全停 6 0 m i n 跳” 光字。1 0 0 ， 3 机中央信号 盘发 “ 主变冷 却器全停 1 0 m i n跳” 光字 ， Ⅲ建石 1 、 M K、 Q 4绿灯闪光 ， 3机跳 闸。 3机跳闸时， 主变温 度 4 6 ℃／ 5 4 ℃。1 0 5 ， 退出 3主变通风电源失去延 时 1 0 m i n 跳 闸保护 压板 1 7 X H 。1 1 2 ， 3机与系统 并网， 逐渐接带负荷至 8 0 M W。0 2 1 1， 3 机中央信 号盘发“ 主变冷却器全停 6 0 m i n跳” 光字。0 2 1 3发 “ 主变冷却器全停 1 0 m i n 跳” 光字。 0 2 4 5 ， 3主变通 风冷却装置抢修工作结束 ， 冷却装置投入运行 。复 归“ 主变冷却器全停 6 0 m i n跳” 、 “ 主变冷器全停 1 0 m i n 跳” 光字 。0 5 2 6 ， 投入 3主变通风 电源失去延 时 1 0 m i n跳闸保护压板 1 7 X t t ， 3主变通风 电源失 去延时 6 0 m i n跳闸保护压板 1 8 X H 。 2 事故调查及原因分析 3 主变冷却器工作电源自动控制回路见图2 ， 冷却器控制箱回路简图见图3 。 经事故调查分析 ， 事故原 因如下 2 8日晚 9 0 0 左右 ， 运行人员在巡检 中打开 了主变就地通风电源 开关柜门， 由于当时正在下雨， 而第 3 组风机运行风 向恰好正对着开关柜 门， 造成雨水进入开关柜并吹 到固定小母线的胶木块上， 逐渐导致胶木块受潮， 绝 缘降低， 发生轻微相问短路。当时， S A M开关在 工 工作位， 最终导致 工 工作电源进线刀闸 B相 L 2 保 险熔断 ， 接触器 K MM1 返 回， 通风电源失去。但 因加 在 电源监视继电器线圈上的电压仍大于继电器 的返 回电压， 故 K 1 ， I 2 并无返回， 使 Ⅱ工作电源在 工工 作 电源失去的情况下不能 自动投入 ， 同时 ， “工工作 电源故障” 、 “ Ⅱ工作电源故障” 光字也不能显示。 2 3 5 0 运行人员再次巡视主变时， 发现冷却装置全 停 ， 遂又将柜门打开检查 ， 而这时雨下 的更大 ， 造成 雨 水进入更多 ， 在抢合 Ⅱ路通风 电源 S A M开关 时 U KMM 控制 电源 冷却 器 自 动投 八 电源 监视 冷却器 全停延 时跳闸 I 工作电 源故障 n 工作 电 源故障 图 3 冷却器控制箱 回路简 图 造成小母线三相短路烧断， 遂紧急断开 3主变工 ， Ⅱ 路 通风电源刀闸， 此时中央信号盘发“ 主变风冷电源全 停” 、 “ Ⅱ 作电源故障” 、 “ Ⅱ 工作电源故障” 光字。 3 发电机组 的发变组保 护为 J F B Z一2 3 5型晶 体管式发变组保护装置 ， 其通风部分保护原理 图见 图 4 。 主变的信号温度计 B T 2的整定值为 7 5 ℃， K T 4 的整定值分别为2 0 m i n 、 6 0 m i n 。当主变顶层油温达 到 7 5 ℃后 ， 延时 2 0 m i n 跳闸出口； 冷却器全停 6 0 m i n 后跳闸出 口。由于设计 的原因 ， 图 4中主变温度接 点未接人 断开状态 ， 3 J S X， 4 J S X共有 5 S 整定延时。 所 以， 运 行 人员 虽 然退 出 3主 变 跳 闸保 护 压板 1 8 X H ， 但通风接点中的 K T 4在冷却器全停 6 0 m in 后 动作 ， 5 J Z X 6 J 动作 ， 随后 5 S ， 5 J z x 4 J 动作 ， 发变 组保护一 一 冷却器全停跳闸回路出口， 3 发电机组 跳 闸 -3 3 0 ‘ ‘ V K1 K T 工作 电源 动控制 回路 - O 5 3 M 厂 园 I K一 M 1 n 工 作 1 V 】 W 1 U 2 V W 2 L u 3 - ， ． _ 一 K M M 2 - [3 - d 3 - L V 二 、 、 u 电 源 自 。 ’ 一K 3 一 K 4 _ ∈ G- lI． 动控制 回路 图2 冷却器工作电源自动控制回路 3 经验教训 3 ． 1 学习掌握规程 、 严格执行规程 本次事故暴露出运行人员对规程 的学 习掌握不够牢固。 D L ／ 5 7 2 1 9 9 5 电力变压器运行 规程 中4 ． 4 ． 3 条明确规定 “ 强油循 环风冷和强油循 环水冷变压器 ， 当冷 却系统故障切除全部冷却器时， 允许 带额定负载运行 2 0m i n 。如 2 0 m i n后 顶层油温尚未达到 7 5 ℃， 则允许上升 维普资讯 第 2 8卷第 5期 杨开国 一起 因主变冷却器故障造成跳 闸事故的分析和改进 1 7 2 2 V 通风接点 一 5 J 2 6 J ／ 一 通风延n ,J L 闸出 口 通 风瞬时跳闸出口 通风接点 图 4 发变组保护 通风部分保护原理图 到 7 5 ℃， 但在这种状态下运行 的最长时间不得超 过 1 h。 ’ ’ 本次事故 中运行人员解除 1 8 X H， 1 7 X H发变组 保护压板 ， 均属违反以上规程 的规定 。说明运行人 员对规程的释义了解模糊。 3 ． 2 发变组保护存在的问题 图 4中， “ 通风接点” 的接人方式不够合理 ， 造成 发变组保护 1 8 X H， 1 7 X H保护压板功能上并 未有 太 大的区别 ， 尤其是 1 7 X H， 1 8 X H保护压板定义不 准 确， 同时造成中央信号盘的光字不能够及时准确地 显示 。 3 ． 3 电源监视继 电器选型不当 K 1 ， K 2 ， I 3 ， K 4为 J D 2 24 4 线圈电压 3 8 0V 型 中间继电器 ， 存在返 回电压偏低问题 。事故 中当 B 相保险熔断时 ， K1 ， K 2形成 串联形式 ， 两端 电压为 3 8 0 V ， 继电器未能返回， 使中央信号盘不能及时发 光字提醒运行人员 ， 备用工作电源也不能 自动切换 ， 同时也造成主变冷却 器全停后 长时间无人知道 ， 严 重威胁 了主变的安全运行 。 4 事故后的改进和防范措施 1 冷却器控制回路中的电源监视继电器 K 1 ， K 2 ， I 3 ， K 4改 为低 电压继 电器， 并加 以合 理整定。 同时， 在 冷 却 器 就 地 控 制 箱 小 母 线 即 K M M1 ， K MM 2 开关下 口加装 电源监视继 电器 低 电压继电 器 ， 并引人中央信号盘和发变组保护 回路 ， 以便可 靠地监视主变冷却器工作 电源， 保护主变的安全 运行。 2 将固定冷却器就地控制箱小母线的胶木绝 缘板更换为绝缘子。 3 1 7 X H ， 1 8 X H保护压板均定义为主变冷却器 全停延时跳闸保护压板。严格执行规程 ， 在确认冷 却器全停的情况下 ， 严禁运行人员解除 1 8 X H， 1 7 X H 发变组保护压板。 4 雷雨天气严禁运行人员打开冷却器就地控 制箱。 5 结束语 对 电力变压器运行规程 中 4 ． 4 ． 3条 的规定 ， 建议生产商应明确规定当冷却系统故障切除全部冷 却器时 ， 变压器带不 同工作负载时允许 的最长工作 时间； 建议主变冷却器控制系统改为 P L C控制 ， 以 增加冷却器控制系统的可靠性。 参考文献 [ 1 ]D I M5 7 21 9 9 5 ， 电力变压器运行规程[ S ] ． [ 2 ]陈永波． 变压器强油循环强风冷却器控制 回路 的改造 [ J ] ． 湖北电力， 1 9 9 8 ， 3 5 0～5 2 ． 编辑 刘芳 ‘， ‘ ● ● ● ’● ， ●‘ ， ● ● ● ‘‘ ‘ ‘ ● ，● ● ‘‘ ， ‘ ● ● ● ● ● ● ，● ‘ ● ‘ ‘ ● ● ● ● ● ● ● ‘ ‘ ●● ， ● ● ‘ 上接第1 4页 用水冲灰的机组进行改造具有明显的 优势。负压直抽式分选系统在华能济宁电厂的成功 改造运行， 对类似工程的改造具有一定的借鉴作用。 参考文献 [ 1 ]孙一坚 ． 简明通风设计手册[ M] ． 北京 中国建筑工业出 版社 ， 1 9 9 7 ． [ 2 ]D I MT 5 1 4 2 2 0 0 2 ， 火力发电厂除灰设计规程[ S ] [ 3 ]D L 5 0 0 0 2 0 0 0 ， 火力发电厂设计技术规程[ S ] ． 实习编辑 冯振华 维普资讯