大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯整定值試驗(yàn)研究

1、大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯整定值試驗(yàn)研究第5 3卷第3期2 0 1 6年3月transformervol.53marchno.32016丁國成1，甄超1,陳慶濤2,田宇2，張翼3，余國鋼1（1.國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研宄院，安徽合肥230022; 2.國網(wǎng)安徽省電力公司，安徽合肥230022; 3.國網(wǎng)合肥供電公司，安徽合肥230022）1引言隨著電力工業(yè)飛速發(fā)展，有載調(diào)壓變壓器在電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)、無功潮流調(diào)節(jié)、負(fù)荷電壓穩(wěn)定等方血發(fā)揮著重要作用。作為有載調(diào)壓變壓器重要組成部分的冇載開關(guān)，其性能狀況將直接影響到電力變壓器的正常運(yùn)行，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)生的變壓器事故中，約40%是由有載開關(guān)引起的。目前

2、，對于有載調(diào)壓變壓器來說，有載開關(guān)保護(hù)主要依賴于瓦斯保護(hù)，瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘的重瓦斯，通常按流過氣體繼電器的油流速度來整定。另外，在運(yùn)的有載開關(guān)氣體繼電器分為國產(chǎn)氣體繼電器和進(jìn)口氣體繼電器，對于國產(chǎn)氣體繼電器，根據(jù)口或合資廠生產(chǎn)的有載開關(guān)一般配備進(jìn)門（合資）氣體繼電器，而且在其有載幵關(guān)選型導(dǎo)則里也明確提出不同型號(hào)有載開關(guān)配備的氣體繼電器 重瓦斯流速整定值是不同的。不同有載開關(guān)廠關(guān)于重瓦斯流速整定值的要 求如表1所示。表1不同有載開關(guān)廠關(guān)于重瓦斯流速整定值要求廠家配備的氣體繼電器型號(hào)有載開關(guān)制造廠對重瓦斯流速定值的要求(1) 根據(jù)不同開關(guān)型號(hào)分為1.2m/s和3.0m/s兩個(gè)定值。(2) 要求氣

3、體繼電器必須要按所用的進(jìn)口或合資a廠型號(hào)固定為有載分接幵關(guān)進(jìn)行整定。rs2001 (3)如果將rs2001繼電器用于其他型號(hào)的有載分接開關(guān)或其他廠家的有載分接開關(guān)，此時(shí)的重瓦斯流速值需向公司咨詢。dl/t684-1999大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì) 算導(dǎo)則和dl/t540-1994qj-255080型氣體繼電器校驗(yàn)規(guī)程(該標(biāo)準(zhǔn)己廢止，但新標(biāo)準(zhǔn)尚未公布)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其重瓦斯動(dòng)作流速規(guī)定為 l.om/so 但隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)飛速發(fā)展，變壓器單臺(tái)容量也呈增長趨勢。對于220kv變壓器來說，2006年以前新投變壓器基本以單臺(tái)120mva為主，少量為進(jìn)口或合資b廠國產(chǎn)a廠 型號(hào)基木固定為emb國產(chǎn)q

4、j-25系列國產(chǎn)qj-25系列 根據(jù)不同開關(guān)型號(hào)主要分為1.5m/s和3.0m/s兩個(gè)定值。不分電壓等級和容量大小，全部l.om/s。不分電壓等級和容量大小，全部150mva； 2008年以后，開始大量出現(xiàn)單臺(tái)180mva變壓器，2011年以后，新投變壓器基本以單臺(tái)180mva為主，甚至出現(xiàn)單臺(tái)240mva變壓器。這樣，有載開關(guān)正常切換時(shí)，其引起油流涌動(dòng)的速度較小容量的變壓器要大，如果繼續(xù)沿用現(xiàn)行有載開關(guān)重瓦斯動(dòng)作整定標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)導(dǎo)致有載幵關(guān)重瓦斯誤動(dòng)。因此，開展大容量變壓器用國產(chǎn)有載開關(guān)重瓦斯保護(hù)整定值試驗(yàn)研宄，切實(shí)發(fā)揮氣體繼電器作用具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。國產(chǎn)b廠1.0m/s。從表1可以

5、看出，國產(chǎn)冇載幵關(guān)與進(jìn)口冇載開關(guān)的重瓦斯整定值差異性很大，而且相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)僅僅針對國產(chǎn)宥載開關(guān)氣體繼電器的重瓦斯流速定值進(jìn)行y規(guī)定，而對于進(jìn)口的有載開關(guān)氣體繼電器，并沒有作相應(yīng)規(guī)定，進(jìn)口的氣體繼電器由于其結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)規(guī)范等與國產(chǎn)氣體繼電器不相同，對其重瓦斯保護(hù)油流速度整定值也無標(biāo)準(zhǔn)可依，有些進(jìn)口氣體繼電器流速必須經(jīng)廠家專業(yè)技術(shù)人員才能進(jìn)行調(diào)整。因此，目前國內(nèi)各檢測機(jī)構(gòu)在進(jìn)行校驗(yàn)的過程屮對國產(chǎn)和進(jìn)口氣體繼電器區(qū)別對待。(1)對國產(chǎn)qj-25型氣體繼電器，可以按照標(biāo)準(zhǔn)把繼電器流速定值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)(1.02國產(chǎn)與進(jìn)口有載開關(guān)重瓦斯整定值差異性分析冃前，國產(chǎn)有載幵關(guān)均配備國產(chǎn)cxi-25型氣體繼

6、電器，而國產(chǎn)q>25型氣體繼電器的流速整定值全部按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計(jì)為l.om/s,并沒有對不 同容 m/s±5%）。（2）對進(jìn)口氣體繼電器，對其流速不作調(diào)整，油240kpa注意事項(xiàng)：開關(guān)小儲(chǔ)汕柜油箱59對比，誤差范圍符合制造廠技術(shù)文件即為合格。由于有關(guān)有載開關(guān)重瓦斯流速整定值的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)時(shí)間較旱，而且在該標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)時(shí)，國產(chǎn)有載幵關(guān)普遍只應(yīng)用于llokv及以下的小容量（50mva及以下）變壓器上，當(dāng)時(shí)提出的有載開關(guān)重瓦斯流速v3電磁閥氣體繼電器1. 保持加壓油箱內(nèi)部油量為一半水平（大于20l）。2. 更換防爆蓋為鐵蓋，鎖住壓力釋放閥，使其不動(dòng)作。l.om/s的整定值，經(jīng)過多年實(shí)踐檢

7、驗(yàn)證明是合適的，能夠在有載開關(guān)發(fā)生故障時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確動(dòng)作以避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，可以有效避免有載開關(guān)在正常切換過程屮出現(xiàn)重瓦斯誤動(dòng)。而國產(chǎn)有載幵關(guān)在v2有載開關(guān)汕箱3. 打開vi、v2閥門，v3保持關(guān)閉，用氣壓對油箱加壓，pvi然后關(guān)閉vi和v2閥門。4. 瞬間打開v3閥門，觀察油流繼電器動(dòng)作情況。220kv及以上的大容量變壓器上只是近幾年才逐步大規(guī)模工程應(yīng)用，對于這種高電壓、大容量變壓器上所配的油中熄弧有載開關(guān)，即使是正常的切換，其電弧能量產(chǎn)生內(nèi)部變壓器油涌動(dòng)要比低電壓、小容量變壓器有載開關(guān)切換產(chǎn)生涌動(dòng)大得多，尤其是非自耦變壓器，其采用中性點(diǎn)調(diào)壓，這樣，其有載開關(guān)三相觸頭共處于同一個(gè)切換筒

8、內(nèi)，每次切換過程中內(nèi)部的電弧能量相對于自耦變要大得多，造成的內(nèi)部變壓器油流涌動(dòng)也要大得多，如果仍然按照把重瓦斯流速整定值定在l.om/s,很可能造成冇載開關(guān)在正常的切換過程中發(fā)生重瓦斯誤動(dòng)作事件。因此，筆者建立試驗(yàn)條件，對整定值設(shè)定在1.5m/s或2.0m/s是否合適進(jìn)行試驗(yàn)研宄。表3壓力區(qū)間試驗(yàn)次數(shù)百分比5. 逐臺(tái)更換繼電器。圖1試驗(yàn)裝置示意圖表2整定值1.5m/s的繼電器動(dòng)作壓力區(qū)間及百分比情況彡 160kpal00100% 不動(dòng)作彡 180kpal00100% 動(dòng)作160kpa180kpal0次屮3次動(dòng)作，7次不動(dòng)作整定值2.0m/s的繼電器動(dòng)作壓力區(qū)間及百分比情況<200kpa5

9、0100% 不動(dòng)作彡 233kpa50100% 動(dòng)作200kpa233kpalo次中3次動(dòng)作，7次不動(dòng)作壓力區(qū)間試驗(yàn)次數(shù)百分比根據(jù)差異性分析和試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，作如下分析和建議。(1) 對于240mva及以上大容量變壓器，現(xiàn)行有載開關(guān)重瓦斯整定標(biāo)準(zhǔn)安全裕度偏小，在正常切換時(shí)，由于機(jī)械振動(dòng)易引起重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)。(2) 根據(jù)靜態(tài)動(dòng)作特性試驗(yàn)結(jié)果，240mva及以上大容量變壓器有載重瓦斯整定值應(yīng)設(shè)為1.5m/s及以上，但具體整定值設(shè)置要綜合考慮防爆蓋壓力定值下限，確保有載開關(guān)故障時(shí)不拒動(dòng)。(3) 考慮到國產(chǎn)氣體繼電器均按照l.om/s的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，建議240mva及以上大容量變壓器上使用的油中熄弧有載

10、開關(guān)，其配備的氣體繼電器選用進(jìn)口或合資產(chǎn)品。(4) 國內(nèi)有載開關(guān)生產(chǎn)廠家應(yīng)聯(lián)合氣體繼電器生產(chǎn)廠家在大容量有載開關(guān)非電量保護(hù)配合方面開展深入的基礎(chǔ)研宄，并制定行之有效的有載開關(guān)重瓦斯動(dòng)作整定標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)：123謝毓城.電力變壓器手冊m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，3有載開關(guān)氣體繼電器靜態(tài)動(dòng)作特性試驗(yàn)3.1試驗(yàn)力*法由于沒有三相大電流裝置，通過對切換油室施加一定壓力來模擬有載開關(guān)故障時(shí)油室內(nèi)部壓力升高，然后瞬間開啟裝在氣體繼電器管路中的電磁閥釋放此壓力，從而使絕緣汕產(chǎn)生涌動(dòng)，形成流速，測試氣體繼電器動(dòng)作情況，以獲得油室內(nèi)部壓力值與氣體繼電器動(dòng)作的對應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，按逐次逼近原則，定義油流繼電器動(dòng)作臨界壓力段，為分接幵關(guān)選取合適規(guī)格的汕流繼電器提供試驗(yàn)依據(jù)，進(jìn)而保證氣體繼電器在正常切換時(shí)不誤動(dòng)，在有載開關(guān)故障時(shí)不把動(dòng)。試驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示。另外，考慮到有載開關(guān)除配備氣體繼電器外，還配備有防爆蓋，根據(jù)氣體繼電器動(dòng)作在先、防爆蓋爆破在后的配合關(guān)系，取防爆蓋額定動(dòng)作壓力負(fù)偏差(注：額定動(dòng)作壓力為300kpa)的-20%即240kpa為故障時(shí)