变压器压力释放阀动作原因分析及预防 于春庆

变压器压力释放阀动作原因分析及预防于春庆
发表时间：2018-06-12T10:01:21.190Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：于春庆
[导读] 摘要：2018年1月3日，土耳其某电厂主变压力释放阀动作，引起机组跳闸。

摘要：2018年1月3日，土耳其某电厂主变压力释放阀动作，引起机组跳闸。

事故发生后，技术人员对压力释放阀本体及其控制回路、信号回路，发变组非电量保护装置，故障录波器逐一检查、排除后，通过分析，查明主变压力释放阀动作原因为外部故障冲击电流导致，并对事故暴露出的问题制定了防范措施。

关键词：主变，压力释放阀，机组跳闸，防范
一、引言
变压器是电力系统中的重要组成设备，承担着电能变换、分配和传输功能。

当主变油箱内部压力因故障原因急剧增大后，几毫秒内必须经压力释放阀将此巨大压力释放掉，否则将会造成油箱破裂而酿成火灾。

此电厂共有两台660WM机组，发电机出口电压为20kV，经主变升压后变为400kV，主变为三台单相变压器，调压方式为有载调压，额定电压和分接范围为（400/√3±12×1.25%）/20kV，额定容量为283000kVA。

二、故障发生现象：
2018年1月3日， #4机发变组保护C屏报“主变压力释放”（91MT）动作，机组启动全停，联跳主变高压侧Q50开关、发电机GCB开关、灭磁开关及高厂变A/B分支进线开关，同时启动快切、关主汽门，就地检查两块油温及绕组温度表指示正常，主变B相本体压力释放阀阀杆弹出，有绝缘油喷溅，汇报值长，拉开#4主变高压侧刀闸及高厂变A/B分支进线开关，对变压器本体压力释放阀进行检查，经检查压力释放阀动作后轻微喷油，复位本体阀杆装置，汇报值长，故障报文如下图：
图一
三、故障原因分析：
1、机组跳机后就地检查发现温度正常，喷油量较少，油箱油位在5格左右，对照温度/油位曲线表在正常范围内，保护屏重瓦斯及差动保护未启动，判定不是变压器内部故障引起机组跳机。

2、主变非电量保护动作前外部线路B相有故障发生，通过机组故障录波器波形检查可以看出故障发生后，主变B相电压由327542V降至28285.1V、主变B相电流由1287.5A升至11457.8A，经57.2ms后，主变B相电压由28285V升至311249.781V、主变B相电流由11457.687A降至955.302A（PT 4000/1，CT 1500/1）。

短时间内，主变B相受大电流冲击，变压器绝缘油急剧膨胀，使油箱内部压力瞬间升高，主变B相油温油压达到临界值，主变非电量保护压力释放阀动作，经85.8ms后，压力释放阀动作，机组跳闸。

如下图所示：
3、主变压器为有载调压方式，调压次数较为频繁，且长时间没有对变压器油枕进行过排气。

在保护动作前几小时，主变进行过有载调压，造成高压侧绕组温度升高，使主变内部压力进一步增加。

4、故障前，机组已长时间处于满负荷运行状态，主变上层油温不断升高。

同时，变压器处于重载运行，损耗转变热量后，加上变压器的铁芯和绕组持续发热，造成变压器内部绝缘油体积不断膨胀，这也是造成主变压力释放阀动作的一个原因。

三、故障处理经过：
1、化验人员提取变压器油进行化验，化验结果显示该变压器油指标正常。

4日下午再次提取油样进行化验，未发现异常。

2、高压试验人员对变压器本体进行直流电阻、铁芯与夹件的绝缘电阻试验，经测量，试验数据在合格范围内。

3、对呼吸器及各管道进行检查，未发现堵塞；散热器蝶阀均在开通位置。

拆掉压力释放阀外罩进行检查，未发现异常，压力释放阀开关接点接触良好。

4、对压力释放阀二次回路及发变组非电量保护装置进行检查，二次回路良好，非电量保护装置灵敏可靠。

5、4日晚点炉、冲转，5日凌晨并网成功，机组运行至今，压力释放阀运行安全可靠，无再次动作。

四、经验教训：
经此次事故，我们进行总结分析，吸取教训。

因机组长时间处于满负荷运行，主变停电后，需对变压器油枕内部进行排气，防止再次由于外界或机组本身大负荷波动时，压缩胶囊内残留的空气形成压力，导致压力释放阀动作，造成机组跳闸。

运行维护人员对变压器日常工作做好防范措施。

注意观察变压器声音、油色、油位、温度，结合负载（温度）—油位曲线做好分析对照，做好一次设备的红外热成像检测，及时掌握设备运行状况，并定期对主变油质采样，进行化验，保证油质在合格范围内。

同时，更换呼吸器硅胶时要对呼吸器油封进行换油，并对呼吸器及各管道进行清洁处理，保持呼吸通畅。

五、结束语
随着电力系统设备及保护的发展和完善，对供电可靠性的要求会更高，对变压器的安全性、可靠性、稳定性的要求也会越来越高。

通过对该起外部故障造成压力释放阀动作，而引起的机组跳闸事故进行了分析，并提出了防范措施，从而降低了变压器发生故障的几率，为机组及电网的安全可靠运行提供了保障。

参考文献：
1、JB7065—1993，变压器用压力释放阀 [ S ].
2、JB/T7069—2004，变压器用压力释放阀 [ S ].
3、《变压器故障与监测》—王晓莺 2004年。