变压器保护定检时间过长的原因分析和措施研究

陈全观 周刚 杨小立 黄杰 陆明中

摘 要：变压器是电网系统中十分重要的电力设备，主要功能是升高、降低电压等级和通过分接开关调压，其安全运行直接关系到电力系统的安全性和稳定性。变压器保护装置的定检定试工作需要在变压器完全停电、做好安全措施之后才能进行，并且应根据既定标准逐步开展检查，整个过程耗费大量时间。由此，本文探讨了220 kV变压器保护定检时间过长的主要原因，并提出定检时间的措施。

关键词：变压器;定检定试;跳闸矩阵

中图分类号：TM407;TM774文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）31-0043-04

Analysis of Reasons for Long Period of Transformer Protection

Regular Inspection and Research on Measures

CHEN Quanguan ZHOU Gang YANG Xiaoli HUANG Jie LU Mingzhong

（Jiaxing Power Supply Company of State Gird Zhejiang Electric Power Co.， Ltd.，Jiaxing Zhejiang 314000）

Abstract： Transformer is a very important power equipment in the power grid system. Its main function is to raise and lower the voltage level and to adjust the voltage through tap changer. Its safe operation is directly related to the security and stability of the power system. The regular verification test of transformer protection device needs to be carried out after the transformer is completely cut off and safety measures are taken， and the inspection should be carried out step by step according to the established standards. The whole process takes a lot of time. Therefore， this paper discussed the main reasons for the long time of 220 kV transformer protection regular inspection， and put forward the measures for the regular inspection time.

Keywords： transformer;calibration test;trip matrix

電力变压器是电力供应的核心设备，国家电网公司供电可靠性考核指标中有“220 kV及以上变压器可用系数与非计划停运率和计划停运率”等有关变压器的考核指标。变压器保护定检的目的是确定保护装置的元件是否良好，回路接线、定值及特性等是否正确，以提高变压器保护的正确动作率，保证变压器设备安全运行[1]。变压器保护定检时，必须退出保护，停止变压器运行，这将直接影响变电站电力负荷供应能力和安全运行状态，甚至影响整个系统的稳定性。根据统计，以往的变压器保护装置定检效率低，停电时间长，针对这一现状，本文经过调查分析和初步论证，寻求合理的解决办法，缩短220 kV变压器保护装置的定检时间，以提高供电可靠性指标[2]。

1 220 kV变压器保护定检的主要工作流程

研究者将220 kV变压器保护定检工作的主要内容制作成如图1所示的流程图。

定期检查变压器保护装置对防止保护装置误动作或拒绝动作具有重要意义。《主变保护定检作业指导书》要求工作人员按照相关标准和要求进行准备工作，提前知悉相关作业的危险点，工作过程中，按标准程序进行保护校验，以确保变压器保护检查步骤的正确性，确保变压器保护装置定检试验的顺利进行。因此，工作前，要提前准备好正确的工作票、辅助措施、仪器仪表、检测工具、相关的二次图纸等。同时，正式工作前还要取得工作许可证，戴好个人防护用具;工作过程分步骤开展;完成工作后，恢复现场，检查变压器保护单元的检验记录和设备运行状态是否正常等。

2 220 kV变压器保护定检时间过长的主要原因

2.1 图纸资料等管理不到位，查找耗时过长

图纸数据是每个生产团队日常工作的重要组成部分，特别是在继电保护的专业工作中，需要用到大量二次图纸。通过查看附图，工作人员可以了解保护的功能和逻辑，并阐明设备之间的连接关系，这是有效完成工作的关键。

在对变压器保护进行定期检查之前，必须先找到相应变电站的主变压器保护装置的图纸和数据。在开展工作时，通过翻看相应保护的二次图，以了解保护电路的接线和实现的逻辑功能等，否则将无法正常工作。可见，图纸材料在保护校验等实际工作中占有重要地位。

由于班组日常工作烦琐，且经常存在缺员的情况，因此，图纸和资料的整理便没有那么规范整齐。大部分资料还未采用信息化管理，纸质化图纸资料占绝大部分，并且没有指定专人负责图纸的分类管理，只是按照接线图、试验报告、装置说明、调试记录等几大类存放，资料存放没能系统化，同时还存在更新不及时的问题[3]。这就导致班组在保护定检过程中需要用到相关图纸资料时，查找麻烦，花费时间较长，影响了保护定检的效率。

2.2 所需工器具放置混乱

在变压器保护定检定试工作展开前，要事先准备好工作中要用到的工具，如果在工作过程中发现遗漏，势必会降低工作效率。因此，在平时管理中就要加强对相关工具的管理。

传统的管理方法是配置管理员，他们负责仪器进出仓库的定期维护、检查和管理。由于所使用工具更新速度快，随着时间的推移，团队使用的仪器数量会越来越多，管理员和仪器维护人员所使用的所有工具和设备清单管理也会消耗更多的时间和精力。此外，只有管理员才清楚地知道该工具的特定存储位置，其他人员对工具的放置不熟悉，在紧急情况下，导致工作前准备时间较长。

2.3 缺少保护定检的辅助工具

在对变压器保护进行定期检查时，必须对跳闸矩阵进行校验。传统的验证方法是使用继电器测试仪添加一个模拟量，以使变压器保护装置工作，然后使用万用表一个接一个地测量保护装置跳闸出口板的电压。通常，跳闸出口处的电压只能持续数十毫秒到几百毫秒，而万用表一次只能测量一个跳闸出口。因此，要测量每个行程出口，必须重復上述过程。跳闸出口的测试过程如图2所示。

在进行变压器保护装置单个跳闸矩阵的测试工作时，需要测试两三百个跳闸出口压板。如果对保护装置所有数百个跳闸出口进行测试验证，则有必要模拟每个保护逻辑的故障并逐一进行测量。由于跳闸脉冲是几十毫秒到几百毫秒的瞬时电压脉冲，因此这项工作需要许多专业人员的配合才能完成，一个人进行故障模拟，许多人使用万用表逐个测量每个出口压板。每个人都需要使用万用表测量压板数十至数百次。这种频繁重复的操作使测试过程花费大量时间，并且大大降低了变压器保护装置测试过程的效率。

3 缩短220 kV变压器保护装置定检时间的措施

3.1 加强图纸资料精细管理

某些工程图纸材料管理存在诸多问题，例如，未实现信息化管理;未配置专职的数据管理人员，导致数据更新不及时。为了保证图纸查找的便利性和准确性，工作人员要加强图纸资料精细化管理。笔者结合浙江电网公司的最新要求和现实实际，编制了本地化资料管理办法和相关图纸管理方法，并建立了电子版图纸资料等索引目录，如表1所示，以便查找和归档。

3.2 优化日常使用工器具的管理

针对日常使用工器具管理混乱，保护定检前期准备工具时间过长的问题，我们采用新的管理方法：为每一个团队成员准备一套完整的工器具，每个成员都有一个属于自己的工具包，使用“一对一”责任制进行管理。日常使用工器具管理树图如图3所示。管理团队应由团队成员进行管理和维护，一旦发现问题，可以及时发现和报告，有效解决了仪器维护问题，并确保安全有效地工作[3]。根据图3中所示的管理方法，团队成员每次在做准备工作时，都要确认工具是否完好无损，并在工作完成后保证工具状况良好。这可以有效避免工具使用混乱，提高工作效率。

3.3 研制变压器跳闸矩阵验证装置

对变压器保护装置的每个跳闸矩阵进行测试时，需要对两三百个跳闸出口压板进行逻辑测试，任务量巨大，检测烦琐。由此，研究者研制了一套辅助装置，用于对跳闸矩阵进行验证，该装置可以极大地减少接线次数，提高变压器保护定检的工作效率。

根据变压器的跳闸矩阵表和规程规定的保护装置定检要求，在满足变压器跳闸矩阵出口回路不同配置要求的前提下，制作出装置的设计图（见图4）和装置的接线图（见图5）。

样机调试如图6所示。在检查接线正确之后，用仪器给相应保护侧一个保护动作的跳闸模拟信号，保护动作接点闭合，跳闸矩阵验证装置上相对应的跳闸灯亮。一次接线可以同时对10个跳闸出口进行保护的定检试验，无须重复接线，极大地减少了工作量，缩短了定检时间，使变压器定检试验效率明显提升。

4 结语

变压器保护的定检工作成果，可以直接体现在变压器设备的安全可靠运行方面。本文提出的提高220 kV变压器保护标定检查效率的策略，通过测试和分析，可以减少变压器保护检查的工作时间，对缩短停电时间，提高电网安全性和供电可靠性，降低电网运行风险具有重要意义[4]。

参考文献：

[1]高艳萍，常风然.继电保护检验工作中的若干问题分析[J].继电器，2003（11），63-66.

[2]朱珂，李威，陈宗彦.变压器保护定检过程中存在的问题及解决方法[C]//2011年亚太智能电网与信息工程学术会议.2011.

[3]蔡振满.提升变压器保护定期检验效率的策略研究[D].广州：华南理工大学，2018.

[4]陈宗彦，朱珂，翟君毅.500 kV变压器保护定检工作中防误动分析[C]//第十八届全国青年通信学术年会.2013.