变压器油温保护误动原因分析及对策

林永胜

（台州电业局， 浙江 临海 317000）

变压器油温保护误动原因分析及对策

林永胜

（台州电业局， 浙江 临海 317000）

通过一起主变压器油温保护误动事故的分析， 发现 BWY-804L6F17 型温度计设计不合理形成积水区以及油温保护回路不合理等问题。提出了温度计防进水措施，并完善了跳闸保护回路，保证即使出现单个温度计接点进水受潮情况时油温保护也不会误动。

变压器；油温保护；温度计；分析

目前，变电站中运行的油浸式变压器几乎全部采用 A 级绝缘材料，其耐热温度为 105℃，设计允许温度为 98℃。 因此， 大中型变压器都装有油面或绕组温度计监视变压器运行温度。为防止变压器因负荷突然增大而损坏，根据浙江省电力公司 《变压器 （包括电抗器）非电量保护管理规定》， 采用两侧不同温度计的 105℃动作接点串联用于跳闸，该设计方案较好地解决了温度计本身不准及动作接点损坏而引起的误动，但却不能解决回路故障引起的误动。本文将通过一起实际事故案例进行分析说明。

1 故障概况

某日， 大雨天气， 12 时 04 分， 某 110 kV 变电所直流系统发生正极接地。 12 时 06 分， 1 号主变油温保护动作，主变两侧开关跳闸。经运行人员检查， 1 号主变 C 相侧油面温度计 （BWY-804L6F17 型温度计）显示油温为 32℃， A 相侧油面温度计显示油温为 29℃， 并未达到油温保护规定动作值，初步判断为1号主变油温保护误动，将油温保护退出后恢复送电。

2 原因分析

压力式温度计根据封闭系统内部工作介质体积或压力随温度变化的原理实现温度测量。温度计封闭系统由温包、毛细管和弹性元件组成，温包内填充工作介质。测量温度时，将温包插入被测介质（变压器油）中， 受介质温度影响， 温包内部工作介质的体积或压力发生变化，经毛细管将此变化传递给弹性元件，弹性元件变形，自由端产生位移，借助于传动机构，一方面带动指针在刻度盘上指示出温度数值，另一方面带动微动开关在设定的温度值动作。

现场检查发现，1号主变油温保护出口压板有直流电压 115 V， 直流系统正、 负极均已接地；主变C相侧油面温度计面板内有少量积水，拧开底部的控制线接头，发现里面有大量积水。对该温度计进水原因进行分析， 由于 BWY-804L6F17型温度计面板上的不锈钢外壳未进行倒角处理（如图1 所示）， 外壳与玻璃面之间容易积水。 在玻璃面密封圈没有压紧或破损，或者橡胶密封件老化等情况下，积水将顺着密封破损处流到温度计内部，造成直流系统接地。因此，油温保护误动的直接原因是油面温度计设计不合理，存在积水区，运行中雨水进入温度计内部，造成最底部的控制线接口处直流负端接地，直流电源通过正、 负接地点跨过两副温度接点 （如图2 所示），使出口继电器带电，保护出口跳闸。

图1 BWY-804L6F17 型温度计盖板示意图

图2故障发生时的回路示意图

3 处理对策

从温度计进水原因分析可知，要避免类似油温保护误动事故，一方面要防止温度计进水，另一方面要考虑即使温度计内部元件进水受潮，油温保护也不会误动的对策，真正起到防止油温保护误动的作用。

3.1 温度计防进水措施

（1）将现有 BWY-804L6F17 型温度计面板更换成在积水区设置倒角的面板，改进内部橡胶垫的密封性能， 新型面板的 BWY-804L6F16B 型温度计示意图见图3。

图3 BWY-804L6F16B 型温度计盖板示意图

（2）在温度计上加装自行设计的防雨帽。目前变压器上常用的温度计有圆形、方形2种，因此分别设计了用于这 2种温度计的专用防雨帽 （见图4）， 外罩用 1mm 厚不锈钢板制成， 观察窗使用7mm厚玻璃，便于运行人员观察温度计油温显示，不影响运行人员的日常巡视工作。防雨帽形似一个没底的箱子， 背部有 6个直径 6mm 的安装圆孔，安装时只要将防雨帽从温度计顶部套入，通过背部的圆孔固定在变压器上即可。底部有比温度计底部长 10 cm 的裙边， 当遇强风雨时，能较好地保护温度计及底部控制接头。

3.2 防保护误动措施

图4 专用防雨帽

（1）要求温度计制造厂将装在最底部的控制接头移至温度计中下部，并在底部加装防凝露排水孔， 防止温度计内部积水。 或直接采用 10～20m的优质长电缆引出，连到变压器端子箱上，取消中间接头，减少进水点。

（2）在油温接点和出口继电器之间串接一副主变过负荷常开接点（如图2 中的 LJ）， 动作电流整定在 1～1.05 倍额定电流。 当发生上述故障时，油温保护就不会误动，且过负荷继电器安装在室内，绝缘不容易损坏，可大大提高油温保护的动作可靠性。但这样的设计缺乏温度计油温接点损坏的告警信号，同时也容易造成油温保护拒动。因此，有必要设计更完善的油温保护，可在保护屏上加装 2 个中间继电器， 将 2 个（两侧）不同温度计的 105℃动作常开接点 WJ1、 WJ2 分别串入中间继电器 ZJ1、 ZJ2（见图5）， 其工作原理为：

图5 跳闸原理图

正常运行时，变压器油温低，油温接点WJ1、 WJ2 断开， 中间继电器 ZJ1、 ZJ2 失压。 此时，启动跳闸及异常告警回路均断开。

变压器异常运行油温达到 105℃时， 油温接点 WJ1、 WJ2 闭合， 中间继电器 ZJ1、 ZJ2 动作，启动跳闸回路接通，保护出口实现正确跳闸。而异常告警回路断开，无信号。

当其中一个温度计油温接点损坏导通或出现上述油温接点两侧发生直流接地时，中间继电器ZJ1 或 ZJ2 动作。 此时， 启动跳闸回路断开， 异常告警回路接通，发出油温保护二次回路异常信号，及时提醒工作人员检查处理，进一步提高运行可靠性。

4 结语

变压器油温保护能防止因变压器绝缘异常老化及负荷突然增大损坏变压器，但由于运行环境恶劣以及温度计设计制造缺陷等原因，油温保护误动时有发生，必须对其进行改造。通过采取上述对油温保护加装防雨帽及保护回路改造等措施后，经受了长时间运行及台风等恶劣气候的检验，无一台主变因温度计进水造成油温保护误动。实践证明，上述措施有效提高了主变保护可靠性，降低了主变保护的误动率，具有明显的社会及经济效益。

（本文编辑：龚 皓）

Analysis and Countermeasures of a Transformer Oil Tem perature Protection M alfunction

LIN Yong-sheng
（Taizhou Power Bureau， Linhai Zhejiang 317000， China）

By analyzing the accident of a transformer oil temperaturemalfunction,some unreasonable design problems existed in the BWY-804L6F17 type thermometer and the oil temperature circuit which caused the accumulation of water were found.In this paper,an anti-watermeasure for the thermometer are proposed to improve the protection trip circuit.The countermeasures ensured the oil temperature protection not to bemalfunction even if a single-contact of thermometer was affected with water or damp.

transformer； oil temperature protection； thermometer； analysis

TM403.5

：B

：1007-1881（2010）04-0020-03

2009-12-07

林永胜 （1973-）， 男， 浙江青田人， 从事变电检修和安全监督管理工作。