一起冷却器全停造成220kV主变跳闸事件分析

摘 要：电力系统可靠稳定运行与否，直接影响着居民生活、工业生产用电等一系列行为。本文主要对一起由冷却器全停造成变压器跳闸的事件进行分析，以期对同行业人员起到警示及教育作用。

关键词：冷却器；变压器；跳闸；事件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.171

1 事件经过

XX年XX月XX日，220kV#2主变冷却器全停。冷却器全停60分钟后，220kV#2主变非电量保护动作，220kV#2主变202、102、302断路器跳闸。

2 事件经过分析

2.1 220kV#2主变保护动作情况

220kV#2主变为强迫油循环主变，冷却器全停经延时跳主变三侧断路器，逻辑如下图：

图1中非电量1为冷却器全停开入量，非电量2为主变油温75℃接点，T1为60分钟，T2为20分钟，即当冷却器全停时，如果主变油温不超过75℃，则延时T1（60分钟）跳闸，如果主变油温超过75℃时则延时T2（20分钟）跳闸。

220kV#2主变风冷系统冷却器全停跳闸由风冷控制箱内PLC提供风冷全停信号给220kV#2主变非电量保护装置，非电量保护装置经延时及温度判断后跳闸。220kV#2主变非电量保护装置20时53分12秒收到冷却器全停开入信号，主变油温44.7℃（不超过75℃），冷却器全停延时60分钟跳闸。220kV#2主变电气量保护未动作，无其余非电量保护信号。

2.2 220kV#2主变风冷控制系统动作行为分析

（1）冷却器全停动作分析。220kV#2主变为强迫油循环变压器，风冷控制系统在进行冷却器模式自动轮换，自动切换两路交流进线，自动切换后相继出现#1、#4、#2热继动作、油流故障告警， #1、#4、#2组冷却器停止工作。

冷却器模式自动轮换前，#1、#2、#3、#4、#5冷却器分别工作于“工作”、“备用”、“辅助”、“工作”、“辅助”模式， #1、#4、#2冷却器相继停止工作，“辅助”冷却器达不到启动条件（温度超过55℃或主变过负荷），所有冷却器停止运行，PLC控制器发冷却器全停故障信号，同时开出接点至220kV#2主变非电量保护装置。

（2）热偶继电器动作分析。交流自动轮换后分段刀闸（DZ）A相触头接触不良，经刀闸后的电压降低为35V，使#1冷却器风扇电机缺相引发热偶继电器动作，#1冷却器停止工作并发出“冷却器故障”、“#1热继动作”信号，PLC启动备用冷却器（#2冷却器），此时#4冷却器、#2冷却器仍然处于正常运行状态，但PLC仅依据#1冷却器故障，在未判断其它冷却器状态的情况下，将供电电源重新切回至Ⅰ路电源（厂家说明书及设计图中均未说明此逻辑，调试及验收过程中无法发现此逻辑）， 同理经分段刀闸后A相电压降低为35V，使#2、#4冷却器风扇电机缺相引发热偶继电器動作，导致正常运行的#2、#4冷却器停止工作，至此#1、#2、#4共计三组工作及备用模式的冷却器停止工作，辅助模式的#3、#5冷却器不满足启动条件，造成冷却器全停。如在#1冷却器热继动作后不切回至Ⅰ路电源供电，继续由Ⅱ路电源供电，就可保证#2、#4冷却器正常运行，从而防止发生冷却器全停，由此判定PLC自身逻辑存在缺陷。

（3）冷却器电源分段刀闸情况分析。220kV#2主变风冷控制箱大修调试过程中分段刀闸（DZ）在合位，电源切换及风机启停等各项试验正确。故障前风冷控制系统由Ⅰ路交流进线供电，Ⅰ路交流电源经1C接触器后供#1冷却器运行，同时经分段刀闸DZ供#4冷却器运行，风冷控制系统进行冷却器模式自动轮换前，#1、#4冷却器正常运行，未发异常信号，由此判断冷却器模式自动轮换前分段刀闸未出现接触不良。

220kV#2主变跳闸后现场检查风冷控制系统Ⅰ路交流进线工作（接触器1C吸合），Ⅱ路交流进线备用（接触器2C未吸合），检查交流电源时发现分段刀闸两侧电压不一致，左，检查分段刀闸A相接触不良。

因分段刀闸（DZ）A相静触头底部夹紧力过大，在合上刀闸时A相刀闸动触头插入深度不够，动、静触头未能完全接触，导致运行过程中因静触头底部夹紧力过大，一直对A相动触头施加一个等效向外的推力，如图2-1中红色箭头所示，B、C相刀闸位置静触头受力如图2-2所示。

3 事件原因

3.1 直接原因

220kV#2主变（强迫油循环变压器）冷却器电源切换过程中，因风冷控制箱电源分段刀闸A相接触不良，冷却器电源缺相，热偶继电器动作，导致主变冷却器全停，主变冷却器全停保护延时60分钟后出口跳闸。

3.2 间接原因

风冷控制系统PLC程序逻辑存在缺陷，PLC将Ⅰ路电源供电切换至Ⅱ路电源供电后，PLC仅监测到有一组冷却器故障，不判断其它处于工作状态的冷却器是否故障，就直接将供电电源重新切回至Ⅰ路电源，造成所有工作中（含备用）的冷却器先后缺相、热偶继电器动作，最终导致冷却器全停。

4 事件防范和整改措施建议

（1）对上述变电站主变风冷控制系统交流电源分段刀闸开展专项检查，并在日常巡视中增加分段刀闸电压测量。（2）全面清查强油循环变压器风冷控制系统PLC控制逻辑，组织厂家优化PLC控制逻辑。（3）编制培训计划，对调控专业、变电运行专业相关规章制度、设备原理、二次回路情况开展系统培训和实地现场培训，定期进行考试、抽问，确保运行人员掌握冷却器全停处理相关技能。

作者简介：段燕茹（1984-），女，云南临沧人，本科，工程师，从事电网调度工作。