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【摘 要】本文对某站#2号110kV变压器重瓦斯保护误动事件进行原因分析，并且提出相应的改造措施。首先在变压器重瓦斯保护动作后，对主变压器相关方面检查未发现问题。接着在对保护装置更换工程中，拆卸变压器金属电缆槽发现重瓦斯保护信号电缆绝缘损坏，经分析此处为重瓦斯保护误动的原因。提出了绝缘测量加1000V交流耐压试验方法，同时提出相应改造措施与整改意见。
【关键词】110kV变压器；重瓦斯保护误动；绝缘损坏
0引言
变压器非电量保护中最重要的是瓦斯保护，它包括重瓦斯保护和轻瓦斯保护两部分，重瓦斯作用于跳闸，轻瓦斯仅发信。瓦斯保护对变压器匝间和层间短路、铁心故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降均能灵敏动作。随着我国电网的发展，对电网的可靠性、安全性要求逐步提高，瓦斯保护和纵联差动保护是变压器的主保护，是保证电网坚强可靠的坚实后盾。重瓦斯保护误动将会造成主变跳闸，导致用户停电，造成经济损失，同时威胁电网安全，因此避免瓦斯保护误动作具有极重要的现实意义。
1基本情况
2013年10月12日，某110kV变电站2号主变本体重瓦斯保护动作跳闸。上午10时43分2号主变重瓦斯保护动作跳110/35/10kV三侧断路器，其中35kV侧为某水电站单线路接入送电。保护动作跳开35kV的420断路器，对水电厂发电机组和电网系统稳定造成冲击，威胁了电网可靠性和安全性。该变电站2号主变压器为特变电工有载调压变压器，型号为SSZ9-Z-31500/110-38.5-10.5。
2瓦斯保护误动原因查找
重瓦斯保护动作后，相关检修运行人员对变压器外观、油温、油位进行检查，未发现异常，气体继电器内未取到气体。安排试验人员对主变进行色谱分析和电气试验，一次检修人员检查呼吸器、压力释放阀和各阀门，经检查，各项试验数据正常。继电保护人员检查继电器保护装置、保护二次回路绝缘和直流电源情况，对非电量回路电缆使用1000V绝缘摇表进行绝缘摇测，摇动速度120r/min，测得本体重瓦斯信号回路电缆绝缘电阻≥100MΩ，测量结果符合规程应不小于1MΩ的要求。根据检查结果对本体重瓦斯保护可能动作的原因进行了逐一排查，未能发现动作原因。该站2号主变使用保护装置为许继WBH-104微机变压器保护装置，该套保护已超过使用年限。由于保护装置超期服役，怀疑保护误动作可能性较大。为保障电网稳定运行和顺利进入冬季抗冰保网期，提前安排了对该主变进行保护装置及电缆进行更换。
在保护装置改造更换时，我们发现此型号主变装配有金属外壳的电缆走线槽，用于安放主变110kV套管TA电缆及主变非电量保护电缆等电缆。对金属电缆槽拆卸更换新电缆时，发现其中电缆多处存在被老鼠啃咬痕迹，多处电缆绝缘破损，见图1。经查发现非电量保护信号电缆绝缘损坏最为严重，多条芯线裸露，其中包括标号551的本体重瓦斯回路，见下图2。判断该主变重瓦斯保护误动原因为非电量保护二次电缆绝缘损坏。
3主变保护存在问题分析
由于变压器器身金属电缆槽的存在，运行检修人员通常会认为电缆在这段应正常完好，在查找保护误动作原因时候不易怀疑到这部分电缆。通过这次事件分析，可以发现以下问题：
3.1通过兆欧表常规绝缘检测不易查出
电缆绝缘损坏非电量保护回路线芯裸露，老鼠在此处移动或继续啃咬电缆，与直流电源回路导通，则会引发非电量保护误动作。但由于各电缆铜芯绝缘表皮残留，使用兆欧表加1000V电压对非电量信号电缆进行绝缘测量，对地绝缘测试达到合格。使用常规兆欧表遥测绝缘，不能有效查出绝缘损坏的问题。
3.2变压器器身金属电缆槽未密封完全
从图2中我们可以看出此电缆槽至器身端子箱这端留有未做密封处理的电缆出口，同时检修人员也发现在电缆槽至110kV套管TA处也存在未密封的电缆出口。由于原保护电缆施工不严谨，留有空间让小动物可以进入金属电缆槽，破坏电缆，导致主变保护误动作。
3.3原电缆无铠甲无屏蔽保护
外绝缘层至各芯线没有钢铠甲蹭保护，并且没有铜屏蔽层，见图2被损坏电缆。小动物钻进器身电缆槽后可肆意啃咬电缆绝缘层，若使用带铠保护电缆则完全可以避免此类问题。
4整改措施研究讨论
4.1回路绝缘测量加入鉴定性交流耐压试验
当变压器瓦斯保护误动作后，排除气体继电器本身误动等一次方面问题，误动原因极可能在保护装置及其控制回路中。在对瓦斯保护回路检查时，仅用绝缘摇表进行1000V绝缘测量不能有效发现问题，应该在测量绝缘电阻合乎标准后，用1000V交流电压对上述回路进行交流耐压试验1min，若无异常情况，用兆欧表再测量一次，如达到规程要求，可认为绝缘良好。为保证结果准确，测量绝缘电阻时的屏蔽接线应该如下图3。
图3测量绝缘电阻时屏蔽接线
交流耐压试验是属于绝缘破坏性试验，耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度，绝缘判断效果好，但是可能会对电缆绝缘造成一定损伤。对此类变压器瓦斯保护动作后的检查可使用此方法，但不能在例行试验时进行1000V交流耐压试验。因为破坏性耐压试验有累积效应，经试验后会将绝缘中的局部缺陷（如开裂、裂缝）放大，反而会人为造成一个新的故障隐患点。仅将耐压试验作为鉴定性试验，即当其他预防性试验项目发现问题（如绝缘电阻过低）而又无法判断电缆能否投运时，才进行耐压试验。
4.2变压器现场整改措施
检修班人员将原电缆全部更换为带屏蔽层和铠装层KVVP型电缆，防止老鼠等小动物损坏电缆绝缘层，有效保护各电缆信号回路的正常工作。同时拥有铜屏蔽层的信号电缆能有效避免电磁或感应电的干扰影响。安装连接电缆后，将器身金属电缆走线槽预留的电缆出线口用堵泥封堵死，杜绝小动物再进入的可能，见图4。
图4改造后变压器电缆槽端口
4.3对此同类型变压器进行排查处理
1）将同类型号的变压器和存在电缆槽的变压器进行统计，安排计划打开金属电缆槽，对各回路电缆绝缘进行检查，查看各线路是否完整良好；同时测量钢铠甲对地的绝缘电阻，检查出护套有无损伤；针对性测量电缆的铜屏蔽层对钢铠甲间的绝缘电阻，也可以检查出内护套有无损伤。
2）检查变压器电缆槽密封，发现存在未密封出口的，要使用堵泥封堵等手段及时处理；查阅施工记录、电缆清册等，若电缆型号为不带铠甲保护，需更换为带钢铠甲与屏蔽层型号的电缆。
5结语
变压器本体重瓦斯保护误动，主要几种原因有气体继电器本身误动、变压器呼吸回路不畅、变压器油道异常、保护装置及控制回路异常等。该110kV变压器瓦斯保护误动事件存在其特殊性，在变压器器身金属电缆槽内的控制回路绝缘损坏不易发现，同时使用兆欧表常规方法进行绝缘测量很难发现问题。本文提出对变压器瓦斯保护控制回路兆欧表测量中加入1000V交流耐压试验，此方法应用作为鉴定性试验。并介绍此次事件整改方案，针对存在同类隐患的排查内容及试验方法，供运维检修人员讨论交流。
参考文献：
[1]唐黎标.电力变压器的故障判断分析与处理[J].电工电气.2013（6）
[2]张金荣，刘孝旭.一起变压器重瓦斯动作分析及防范措施[J].变压器.2012（7）
[3]叶华，高云天.重瓦斯保护动作原因分析[J].变压器.2011（4）
[4]张云峰.变压器瓦斯保护误动原因分析及应对措施[J].电网技术.2008（S2）
[5]檀英辉，姚文军等.500kV变压器瓦斯保护误动分析及整改[J].高压电器.2012（3）
[6]田成凤.变压器瓦斯保护误动分析[J].智能电网.2012（8）
[7]董其国.电力变压器故障与诊断[M].北京：中国电力出版社.2001
作者简介：
邓杰文（1988-），男，湖南衡阳人，硕士，国家电网衡阳检修公司工作，主要从事变电检修、继电保护工作。
【关键词】110kV变压器；重瓦斯保护误动；绝缘损坏
0引言
变压器非电量保护中最重要的是瓦斯保护，它包括重瓦斯保护和轻瓦斯保护两部分，重瓦斯作用于跳闸，轻瓦斯仅发信。瓦斯保护对变压器匝间和层间短路、铁心故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降均能灵敏动作。随着我国电网的发展，对电网的可靠性、安全性要求逐步提高，瓦斯保护和纵联差动保护是变压器的主保护，是保证电网坚强可靠的坚实后盾。重瓦斯保护误动将会造成主变跳闸，导致用户停电，造成经济损失，同时威胁电网安全，因此避免瓦斯保护误动作具有极重要的现实意义。
1基本情况
2013年10月12日，某110kV变电站2号主变本体重瓦斯保护动作跳闸。上午10时43分2号主变重瓦斯保护动作跳110/35/10kV三侧断路器，其中35kV侧为某水电站单线路接入送电。保护动作跳开35kV的420断路器，对水电厂发电机组和电网系统稳定造成冲击，威胁了电网可靠性和安全性。该变电站2号主变压器为特变电工有载调压变压器，型号为SSZ9-Z-31500/110-38.5-10.5。
2瓦斯保护误动原因查找
重瓦斯保护动作后，相关检修运行人员对变压器外观、油温、油位进行检查，未发现异常，气体继电器内未取到气体。安排试验人员对主变进行色谱分析和电气试验，一次检修人员检查呼吸器、压力释放阀和各阀门，经检查，各项试验数据正常。继电保护人员检查继电器保护装置、保护二次回路绝缘和直流电源情况，对非电量回路电缆使用1000V绝缘摇表进行绝缘摇测，摇动速度120r/min，测得本体重瓦斯信号回路电缆绝缘电阻≥100MΩ，测量结果符合规程应不小于1MΩ的要求。根据检查结果对本体重瓦斯保护可能动作的原因进行了逐一排查，未能发现动作原因。该站2号主变使用保护装置为许继WBH-104微机变压器保护装置，该套保护已超过使用年限。由于保护装置超期服役，怀疑保护误动作可能性较大。为保障电网稳定运行和顺利进入冬季抗冰保网期，提前安排了对该主变进行保护装置及电缆进行更换。
在保护装置改造更换时，我们发现此型号主变装配有金属外壳的电缆走线槽，用于安放主变110kV套管TA电缆及主变非电量保护电缆等电缆。对金属电缆槽拆卸更换新电缆时，发现其中电缆多处存在被老鼠啃咬痕迹，多处电缆绝缘破损，见图1。经查发现非电量保护信号电缆绝缘损坏最为严重，多条芯线裸露，其中包括标号551的本体重瓦斯回路，见下图2。判断该主变重瓦斯保护误动原因为非电量保护二次电缆绝缘损坏。
3主变保护存在问题分析
由于变压器器身金属电缆槽的存在，运行检修人员通常会认为电缆在这段应正常完好，在查找保护误动作原因时候不易怀疑到这部分电缆。通过这次事件分析，可以发现以下问题：
3.1通过兆欧表常规绝缘检测不易查出
电缆绝缘损坏非电量保护回路线芯裸露，老鼠在此处移动或继续啃咬电缆，与直流电源回路导通，则会引发非电量保护误动作。但由于各电缆铜芯绝缘表皮残留，使用兆欧表加1000V电压对非电量信号电缆进行绝缘测量，对地绝缘测试达到合格。使用常规兆欧表遥测绝缘，不能有效查出绝缘损坏的问题。
3.2变压器器身金属电缆槽未密封完全
从图2中我们可以看出此电缆槽至器身端子箱这端留有未做密封处理的电缆出口，同时检修人员也发现在电缆槽至110kV套管TA处也存在未密封的电缆出口。由于原保护电缆施工不严谨，留有空间让小动物可以进入金属电缆槽，破坏电缆，导致主变保护误动作。
3.3原电缆无铠甲无屏蔽保护
外绝缘层至各芯线没有钢铠甲蹭保护，并且没有铜屏蔽层，见图2被损坏电缆。小动物钻进器身电缆槽后可肆意啃咬电缆绝缘层，若使用带铠保护电缆则完全可以避免此类问题。
4整改措施研究讨论
4.1回路绝缘测量加入鉴定性交流耐压试验
当变压器瓦斯保护误动作后，排除气体继电器本身误动等一次方面问题，误动原因极可能在保护装置及其控制回路中。在对瓦斯保护回路检查时，仅用绝缘摇表进行1000V绝缘测量不能有效发现问题，应该在测量绝缘电阻合乎标准后，用1000V交流电压对上述回路进行交流耐压试验1min，若无异常情况，用兆欧表再测量一次，如达到规程要求，可认为绝缘良好。为保证结果准确，测量绝缘电阻时的屏蔽接线应该如下图3。
图3测量绝缘电阻时屏蔽接线
交流耐压试验是属于绝缘破坏性试验，耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度，绝缘判断效果好，但是可能会对电缆绝缘造成一定损伤。对此类变压器瓦斯保护动作后的检查可使用此方法，但不能在例行试验时进行1000V交流耐压试验。因为破坏性耐压试验有累积效应，经试验后会将绝缘中的局部缺陷（如开裂、裂缝）放大，反而会人为造成一个新的故障隐患点。仅将耐压试验作为鉴定性试验，即当其他预防性试验项目发现问题（如绝缘电阻过低）而又无法判断电缆能否投运时，才进行耐压试验。
4.2变压器现场整改措施
检修班人员将原电缆全部更换为带屏蔽层和铠装层KVVP型电缆，防止老鼠等小动物损坏电缆绝缘层，有效保护各电缆信号回路的正常工作。同时拥有铜屏蔽层的信号电缆能有效避免电磁或感应电的干扰影响。安装连接电缆后，将器身金属电缆走线槽预留的电缆出线口用堵泥封堵死，杜绝小动物再进入的可能，见图4。
图4改造后变压器电缆槽端口
4.3对此同类型变压器进行排查处理
1）将同类型号的变压器和存在电缆槽的变压器进行统计，安排计划打开金属电缆槽，对各回路电缆绝缘进行检查，查看各线路是否完整良好；同时测量钢铠甲对地的绝缘电阻，检查出护套有无损伤；针对性测量电缆的铜屏蔽层对钢铠甲间的绝缘电阻，也可以检查出内护套有无损伤。
2）检查变压器电缆槽密封，发现存在未密封出口的，要使用堵泥封堵等手段及时处理；查阅施工记录、电缆清册等，若电缆型号为不带铠甲保护，需更换为带钢铠甲与屏蔽层型号的电缆。
5结语
变压器本体重瓦斯保护误动，主要几种原因有气体继电器本身误动、变压器呼吸回路不畅、变压器油道异常、保护装置及控制回路异常等。该110kV变压器瓦斯保护误动事件存在其特殊性，在变压器器身金属电缆槽内的控制回路绝缘损坏不易发现，同时使用兆欧表常规方法进行绝缘测量很难发现问题。本文提出对变压器瓦斯保护控制回路兆欧表测量中加入1000V交流耐压试验，此方法应用作为鉴定性试验。并介绍此次事件整改方案，针对存在同类隐患的排查内容及试验方法，供运维检修人员讨论交流。
参考文献：
[1]唐黎标.电力变压器的故障判断分析与处理[J].电工电气.2013（6）
[2]张金荣，刘孝旭.一起变压器重瓦斯动作分析及防范措施[J].变压器.2012（7）
[3]叶华，高云天.重瓦斯保护动作原因分析[J].变压器.2011（4）
[4]张云峰.变压器瓦斯保护误动原因分析及应对措施[J].电网技术.2008（S2）
[5]檀英辉，姚文军等.500kV变压器瓦斯保护误动分析及整改[J].高压电器.2012（3）
[6]田成凤.变压器瓦斯保护误动分析[J].智能电网.2012（8）
[7]董其国.电力变压器故障与诊断[M].北京：中国电力出版社.2001
作者简介：
邓杰文（1988-），男，湖南衡阳人，硕士，国家电网衡阳检修公司工作，主要从事变电检修、继电保护工作。