一例整流变压器异常跳闸故障的分析与处理

高志刚，龚炳林

（1.中盐内蒙古化工股份有限公司，内蒙古 阿拉善 750306；2.中盐江西兰太化工有限公司，江西 新干 331302）

2019年4月23—24日，江西省某盐化工企业氯酸钠厂一台正常生产运行中的整流主变压器，先后发生了2次突然跳闸故障。本着“四不放过”的原则，该企业对这2次故障的发生极为重视，及时组织技术人员对其故障原因、性质、对策进行细致的分析，形成了如下的分析处理综述。

1 故障过程

该盐化工企业的氯酸钠生产工艺，电解部分是其生产过程的重点工序，电解工序的关键装置电解槽的工作电源由整流装置提供，电压等级为DC 420 V，工作电流一般在90 kA左右，属于低压直流大电流供电设备。这个整流装置由2台110 kV、31300 kVA的整流变压器并列工作。该变压器先后发生的2次异常跳闸现象，都是整流2＃主变这同一台变压器，是在正常生产运行中突发的，对企业的生产运行造成了较大的影响。回顾这两次整流2＃主变的异常跳闸的故障现象，发生跳闸动作的性质大体相似，事前没有任何征兆。事后，通过检查微机综保的动作事件记录，显示均为后备高压侧过流一段保护动作。

1.1 第一次跳闸

4月23日17:04，整流2＃主变102高压开关发生第一次跳闸，当时变电运行人员和值班电工通过现场直观检查，没有发现明显的原因，变电运行工按程序执行开关合闸操作，于17:11正常合上102高压开关，并顺利进行整流主电流的升电流等操作。随后，电气技术人员于17:20到达现场，随即检查正在运行中的整流2＃主变及相关的高低压配电和整流设备，没有发现异常现象。检查2＃主变二次回路的微机综保装置，发现有“后备高压侧过流一段保护动作”的动作记录。其保护动作跳闸电流为B相过流，达到16.62 A（其过流动作定值为11 A）。当时设备处于运行状态，各项运行参数均为正常。后续联系赣西供电公司的相关技术人员，将所发生的情况一一告知，进行细心交流与沟通，赣西供电公司技术人员的建议是要求现场当班人员加强巡检和观察，查看电气参数和现场一次与二次设备是否有变化，建议暂时不做停运检查和分析。

1.2 第二次跳闸

4月24日8:30，电气技术人员前往110变电站和整流配电间检查，2＃主变及其整流装置正常运行，其微机综保后台出现“二次谐波制动”报警。变电运行人员去现场巡检，2＃主变再次跳闸。技术人员与变电运行人员回到110变电站控制室，查看微机后台记录，显示9:11再次出现2＃主变“后备高压侧过流一段保护动作”的动作事件记录，C相过流跳闸电流为29.46 A。此时，整流2＃主变102高压开关出现的第2次跳闸。

2 原因分析

鉴于该整流变压器两天相继出现了2次异常跳闸故障，技术人员当即决定将2＃主变保持停电，将此变压器处于检修状态。技术人员全力以赴开展对110变电站和整流系统的检查分析与故障诊断。首先，用传统直观的方法检查变压器、电流互感器、整流柜、二次线路、微机综保装置等，没有发现明显的故障部位和可疑现象。查看微机综保装置，第2次跳闸的事件记录，显现出“后备高压侧过流一段保护动作”的动作记录。其保护动作跳闸电流为C相过流，达到29.46 A。当时其他设备运行正常。随后，技术人员制定了周密的分析、检查、诊断方案，必须彻底查清楚是电气设备故障，还是保护装置错误动作而引起的跳闸。于是，现场技术人员兵分两路：一路人员检查电气一次回路设备，另一路人员检查电气二次回路（含微机综保装置的检查与试验），并调用电力部门的专业检查和试验设备来为协助查找、分析和诊断故障。

技术人员随即全力投入了一次设备与二次设备的检查、分析与试验工作之中。从所检查的110 kV变压器、电流互感器、电压互感器、SF6气体断路器、隔离刀闸、接地刀闸、避雷装置、110 kV电缆的各项诊断性试验来看，相关的一次设备试验参数正常，均已通过试验，确认设备完好，没有出现问题；二次回路检查的人员检查了2＃主变微机综保装置、二次回路接线、电流互感器参数、电压互感器参数。试验中所反映出的问题是微机综保装置，发生异常，出现误动作。并且显示的相关参数出现严重偏差：三相电流和三相电压出现严重不平稳。因此，技术人员判断：该微机综保装置出现了故障，装置内部出现了错误的电流与电压采样数值，导致装置的错误动作。

按照常规的经验，微机综保装置动作，有3种情况：一是正常动作，电气设备或者运行状况达到动作条件，必定动作跳闸，以保护正常设备免遭破坏或受损；二是拒绝动作，就是当电气设备或运行条件符合动作条件，但没有动作跳闸，也就是不能正常保护设备免遭破坏或受损；而第三种情况是当电气设备或运行状况没有具备动作条件，但综保装置却是发生了动作而导致跳闸，即误动作，存在保护装置故障的现象。

3 故障处理

经过前面的检查分析，微机综保装置使用的电子元器件及芯片组使用寿命期一般为10年，该企业的综保装置是2009年安装投运的，刚好满了10年，服役时间已到，可能会相继出现一些故障，不能确保正常使用了。

针对这次检查试验发现的2＃主变微机综保装置出现的问题，技术人员着手进行处理，该装置的型号为DPT-3W差动保护装置，由南京某自动化设备有限公司生产和调试。经过对装置进行解体，决定先尝试进行现场检查、分析及修复，对疑似出现故障的相关配件进行逐个分析、诊断，更换了其中的两块信号采样电路板，并重新做保护装置综合试验，试验结果各项参数正常，此项故障得以排除。于是将该综保装置投入，按程序启动恢复投运，于当天下午16:45，将整流装置的2＃主变恢复送电，投入运行。然后，整流运行人员按程序将整流系统投运，并将整流电流逐渐调节，提升到正常生产所须数值，一切正常。这样，这次整流变压器异常跳闸故障的处理就已经完工。