某换流站单元Ⅰ东北侧换流变A相有载开关2油流继电器异常分析

林丽琴+欧贤靖

【摘 要】 某换流站发生单元I东北侧A相换流变有载开关2油流继电器接点3误导通设备异常事件，故障经确认后，立即对异常现象进行检查处理，通过对某站010B换流变A相有载开关油流继电器故障个例的认真解剖分析，发现了此故障为油流继电器家族性缺陷，并随后完成了全部整改，避免了保护误动有效保证了直流系统的安全稳定运行，为相关缺陷的研究提供参考。

【关键词】 换流变压器 油流继电器 家族性缺陷

1 引言

某换流站发生单元Ⅰ东北侧A相换流变有载开关2油流继电器接点3误导通设备异常事件，2013年该回路已执行了国网公司“反措”相关要求，将换流变分接开关油流继电器更换成有3对接点继电器，并采用“三取二”出口逻辑，事件发生过程中换流变非电量保护未动作。通过对某站010B换流变A相有载开关油流继电器故障个例的认真解剖分析，发现了此故障为油流继电器家族性缺陷，并随后完成了全部整改，避免了保护误动有效保证了直流系统的安全稳定运行。

2 油流继电器故障基本情况

01时09分，OWS系统报“010B换流变A相有载开关油流2_3告警”，二次检修人员对010B换流变A相有载开关2油流继电器外观及二次回路进行了检查：油流继电器防雨罩安装紧固，接线盒及电缆入孔密封良好，接线盒内部干燥，电缆无破损。

通过油流继电器观察窗检查继电器节点动作情况，3对节点均未动作。在010B换流变A相本体端子箱测量有载开关2油流继电器开出节点电压；在本体端子箱处将二次相关回路隔离后，用绝缘电阻表250V档位测量油流继电器回路绝缘电阻，发现第三对节点触点间绝缘不良。

3 油流继电器故障分析情况分析及结论

3.1 过程分析

首先解体后检查干簧管外观未发现异常，玻璃管无破损，真空密闭良好，接点行程满足要求。接着用500V摇表对3幅接点进行绝缘测试，发现绝缘问题与外接线无关。通过进一步检查干簧管，发现干簧管根部金属存在裸露，且存在黑色覆着物。未发生问题的干簧管也存在类似问题，但程度不甚严重。 通过将节点3干簧管根部的黑色覆着物擦去后，测量其绝缘和直流电阻均恢复正常，说明干簧管根部黑色覆着物是造成接点短路直接原因。由于分接开关在切换过程中产生电弧会使油析出CO，CO2，H2，CH4，C2H2等气体及游离碳和油垢，气体可以从绝缘油中排出，游离碳和油垢会混在绝缘油中，另外，由于电弧灼伤触头表面，还有少量触头材料融化后溅射出来金属颗粒也混在绝缘油中。虽然装设了在线滤油机，但是不能将全部颗粒滤除，分接开关油箱内不可避免地出现杂质颗粒，并且杂质颗粒为导体。

在正常运行过程中，干簧管接点两端一端带有正电，另一端带有负电，静电吸附作用将油中的杂质颗粒吸附在干簧管继电器的根部，由于制造工艺原因干簧管根部导电端未全密封，通过玻璃管接点引出金属裸露处将接点短路。在检查过程中对继电器壳体内侧及各个缝隙处进行了检查，均未发现残留的黑色覆着物，说明了静电吸附作用起到了关键性作用。

3.2 初步结论

正常运行过程中，换流变有载调压开关动作产生电弧油箱内不可避免地出现游离碳及金属杂质，有载分接开关油流继电器接点两端正常运行时带有正电和负电，由于静电的吸附作用将导电颗粒吸附在干簧继电器接点引出端金属裸露处导致接点短路。

4 油流继电器故障处理情况

为排查是否为家族性缺陷，确保某站稳定运行，某站进行2013年9月份年度检修工作期间，对站内所有充油设备的瓦斯继电器节点绝缘电阻进行测试，并检查所有干簧继电器根部集汚情况。经测试发现部分油流继电器也存在节点绝缘不良情况，属家族性缺陷。

4.1 绝缘测试情况

经对24台在运换流变48个分接开关油流继电器144个节点进行绝缘测试，发现30个节点绝缘不良，发现041B换流变B相油流继电器2的节点1干簧管破裂，011B换流变A相油流继电器1节点2、021B换流变C相油流继电器2节点2干簧管根部内部在绝缘测试时放电，已全部更换备品处理。

4.2 处理情况

经与ABB厂家多次协商，为避免干簧管根部积碳导致节点短路情况，决定用无毛布擦拭所有节点根部及节点焊接柱，将杂质清除干净，并用AB胶（哥俩好）涂抹到节点根部，防止运行时节点吸附碳化物质导致绝缘不良。处理完毕后，对所有节点进行复测，测试结果均正常。

4.3 后续改进

经与厂家多次沟通，目前厂家已完善干簧管根部绝缘情况，在干簧管根部套一个绝缘护套，今后工程中将全部采用改善后的干簧管，以防止积碳导致绝缘降低情况，确保直流系统稳定运行。

5 结语

按照国网公司《换流变压器瓦斯、油流继电器选型与试验导则》中的“干簧触点固定牢固，玻璃管完好，根部引出线焊接可靠，引出硬柱不能弯曲，并套绝缘套固定、不得有金属裸露，防止积碳”要求，某站分接开关油流继电器干簧管设计施工不满足正常运行要求，易导致油流继电器故障报警甚至直流系统强迫停运。某站通过认真分析单一油流继电器分接开关故障报警，及时发现了该家族性缺陷，有效提高了设备运行稳定运行，具有很好的借鉴推广意义。国网公司其他直流换流站可据此排查本站油流继电器分接开关是否为同一厂家生产，是否存在同类问题，以提高整个电网的安全运行水平。

参考文献：

[1]换流变压器瓦斯、油流继电器选型与试验导则.秦皇岛超高压管理处.2008.

[2]换流变压器出厂技术文件，2008年10月.

[3]DL-T 596—1996 电力设备预防性试验规程，中华人民共和国电力工业部，1996-09-25.

[4]东北电科院高压试验作业指导书.