統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，近年來，我110千伏及以上干線變壓器外部短路造成的損壞事故明顯增加，大部分故障干式變壓器損壞嚴(yán)重，部分已擴(kuò)大為后果極其嚴(yán)重的系統(tǒng)事故。這是一個(gè)亟待解決的重大安全問題。有必要通過統(tǒng)計(jì)分析找出事故發(fā)生的原因及其增長(zhǎng)，并研究切實(shí)可行的對(duì)策加以抑制。1.1.11從1990年到1996年，110千伏及以上電壓等級(jí)的主變壓器有124臺(tái)因外部短路而損壞，占同期409臺(tái)主變壓器事故的30.3%。從時(shí)間分布來看，從1990年到1991年，這一比例不到10，從1992年到1995年，平均每年增加10左右，1996年達(dá)到50，其中110千伏電壓等級(jí)45.2，220千伏電壓等級(jí)56。在外部短路損壞的主變壓器中，短路點(diǎn)發(fā)生在干式變壓器低壓側(cè)，占80%以上。1.2某省會(huì)所在地供電分公司運(yùn)行的110 ~ 220 kV主變壓器50臺(tái)。1998年至1999年兩年間，電壓等級(jí)為110 ~ 220千伏的主變壓器損壞7臺(tái)，其中6臺(tái)是由于干式變壓器低壓側(cè)外部短路造成的，占事故總數(shù)的85.7%。相關(guān)信息見表1。注：1。除5、6項(xiàng)外，均為低壓側(cè)外部短路引起，占85.7%。2.干式變壓器額定容量與低壓母線短路容量之比為4.88 ~ 9.77，第2項(xiàng)除外，為11.475。3.重瓦斯跳閘占7次中的4次，為57次。2原因分析2.1近年來，由于電力企業(yè)對(duì)主要設(shè)備絕緣監(jiān)督的重視和加強(qiáng)，特別是油中微量氣體色譜檢測(cè)技術(shù)的推廣和完善，帶電測(cè)試和在線檢測(cè)的發(fā)展，在缺陷階段發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理了絕緣受潮、局部過熱、鐵芯多點(diǎn)接地、分接開關(guān)不良等漸進(jìn)式故障，大大降低了主變壓器這類故障的發(fā)生率。許多由外部短路引起的主變壓器損壞事故都是突發(fā)性的。雖然部分主變壓器因故障電流沖擊的積累效應(yīng)而損壞，但由于缺乏預(yù)診斷手段和低壓側(cè)保護(hù)不完善，外部短路沖擊損壞的事故比例增加。2.2隨著系統(tǒng)的發(fā)展，干式變壓器容量的增加，線路和設(shè)備的增加，短路故障和短路電流的數(shù)量會(huì)增加，主變壓器承受短路沖擊的環(huán)境會(huì)變得更加惡劣，在其他閾值相同的情況下，主變壓器的損壞概率也會(huì)相應(yīng)增加。2.3從家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，新投入運(yùn)行的干式變壓器在外部短路損壞引起的故障中占很大比例。從1990年到1996年，21%在1年內(nèi)投產(chǎn)，55%在5年內(nèi)投產(chǎn)。然而，某供電分公司的干式變壓器在投入運(yùn)行后5年內(nèi)100%損壞。這表明，近年來，干式變壓器制造商在改善動(dòng)態(tài)和熱穩(wěn)定性技術(shù)方面進(jìn)展甚微。同時(shí)，由于干式變壓器制造商數(shù)量眾多，質(zhì)量控制仍存在許多問題。2.4部分運(yùn)行單位存在“干式變壓器制造質(zhì)量問題只能由廠家解決”的等待思想，阻礙了嘗試采取綜合措施。3預(yù)防對(duì)策3.1作為用戶，要有強(qiáng)烈的自我保護(hù)意識(shí)，嚴(yán)格選擇質(zhì)量好的干式變壓器產(chǎn)品。3.1.1干式變壓器的質(zhì)量應(yīng)作為工程訂單投標(biāo)的先要門檻。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，我們應(yīng)該考慮到運(yùn)行中可能因沖擊損壞而造成的事故損失和維修費(fèi)用等較大的運(yùn)行成本。3.1.2質(zhì)量要求和索賠應(yīng)在訂單合同中詳細(xì)說明。如果在運(yùn)行中發(fā)生質(zhì)量事故(例如，由于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性不足造成的短路沖擊造成的損壞)，應(yīng)提出索賠 #p#分頁標(biāo)題#e#

(2)應(yīng)嚴(yán)格控制每側(cè)纏繞高度的一致性，較終達(dá)到設(shè)計(jì)和工藝要求的高度；繞組應(yīng)具有平衡且足夠的軸向壓力。壓縮結(jié)構(gòu)應(yīng)確保足夠的機(jī)械強(qiáng)度。(3)導(dǎo)線固定支點(diǎn)的材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，導(dǎo)線焊接質(zhì)量應(yīng)良好。(4)內(nèi)繞組與芯柱之間的支撐應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，防止繞組徑向失穩(wěn)變形。(5)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行制造工藝，如保護(hù)內(nèi)外撐和上下塊嚴(yán)格對(duì)齊，不得錯(cuò)位。3.2防止近區(qū)三相短路，降低低壓側(cè)外部故障發(fā)生率3.2.1選擇可靠性高的成套配電裝置。家標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定10 ~ 35 kV開關(guān)柜的選擇，這種電壓等級(jí)的成套開關(guān)柜種類較多，廠家較多，選擇要慎重。重要的大型變電站可考慮采用SF6全封閉組合式配電柜。3.2.2加強(qiáng)配電設(shè)備的改造和維護(hù)。更新故障率高的舊配電設(shè)備，加強(qiáng)維護(hù)，防止過熱，定期檢查，堅(jiān)持真空開關(guān)滅弧室耐壓試驗(yàn)。3.2.3完善連接和運(yùn)行方式。比如220/110/10kV區(qū)域變電站，10kV僅作為補(bǔ)償，避免配電線路引出；在母線上加裝抗諧振過電壓裝置；在運(yùn)行模式下，對(duì)于有兩個(gè)或兩個(gè)以上主變壓器的變電站，可以為中壓側(cè)斷開運(yùn)行創(chuàng)建一個(gè)閾值，以減少短路電流，提高繼電保護(hù)靈敏度。3.2.4加強(qiáng)線路出口段的故障保護(hù)。先先，要防止出線電纜的故障，防止電纜敷設(shè)時(shí)的損壞，嚴(yán)格注意電纜頭的質(zhì)量，電纜溝內(nèi)有良好的操作環(huán)境，電纜路徑有保護(hù)措施。架空線主要是為了防止附近地區(qū)短路。表2列出了1公里架空線路的母線短路電流和短路電流之間的關(guān)系。從表2可以看出，當(dāng)母線短路電流在20 ~ 20 ~ 31.5千安之間時(shí)，架空出線1公里處的短路電流約為母線短路電流的1/2，繞組承受的電動(dòng)勢(shì)與沖擊電流的平方有關(guān)。因此，先先要實(shí)現(xiàn)架空線路先端絕緣，如使用絕緣導(dǎo)線和爬坡距離大的設(shè)備。3.3改進(jìn)干式變壓器的繼電保護(hù)3.3.1改進(jìn)氣體保護(hù)和差性能

動(dòng)保護(hù)的投運(yùn)率。盡量加大差動(dòng)保護(hù)范圍(如低壓側(cè)的CT安裝應(yīng)盡量靠近母線側(cè))，以使干式變壓器本體之外、差動(dòng)保護(hù)范圍之內(nèi)的短路快速切除。 3.3.2加強(qiáng)干式變壓器低壓側(cè)的后備保護(hù)。在低壓側(cè)增加“相間電流限時(shí)速斷保護(hù)”，必要時(shí)可加裝母線保護(hù)，進(jìn)一步提高保護(hù)的快速性。 3.3.3改善高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)故障的后備保護(hù)。用高、低壓側(cè)或三側(cè)電壓閉鎖并聯(lián)方式，提高高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)對(duì)低壓側(cè)故障的電壓靈敏度；以中、低壓側(cè)解列運(yùn)行或裝設(shè)一套I高-I低的過電流。 隨著民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化電網(wǎng)也隨之不斷完善和壯大，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)使老式電網(wǎng)系統(tǒng)圖的電力調(diào)度模擬屏上所要求的遙測(cè)、遙信量不斷增加，使得電力調(diào)度模擬屏越來越顯得擁擠不堪，更是無法實(shí)現(xiàn)全屏對(duì)位。因此，為適應(yīng)現(xiàn)代化大電網(wǎng)狀態(tài)調(diào)度的要求，對(duì)老式電網(wǎng)系統(tǒng)圖的調(diào)度模擬屏進(jìn)行改造已勢(shì)在必行。 現(xiàn)以安微池州電力系統(tǒng)電力調(diào)度模擬屏的改造為例，淺述一下電力調(diào)度模擬屏的改造。 1屏面布置的改造 隨著池州電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，所轄變電站和與池州電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的廠站的不斷增多，原電網(wǎng)系統(tǒng)圖所做的電力調(diào)度模擬屏布線密集，且要求上屏量太多，本地區(qū)下屬縣市相關(guān)聯(lián)絡(luò)廠站又沒有上遠(yuǎn)動(dòng)，加上與池州電網(wǎng)相聯(lián)絡(luò)的兄弟電網(wǎng)相關(guān)廠站遠(yuǎn)動(dòng)信息無法采集，使得整個(gè)調(diào)度模擬屏處于“半對(duì)半錯(cuò)”狀態(tài)。由于每天要求調(diào)度員人工設(shè)置的量過多，時(shí)間一長(zhǎng)，調(diào)度員無法問津其狀態(tài)是否正確，模擬屏無法實(shí)現(xiàn)全屏對(duì)位，便成了擺設(shè)品，對(duì)調(diào)度工作無法起到協(xié)助作用。針對(duì)這一事實(shí)，我們采用該原電網(wǎng)系統(tǒng)圖模擬屏為電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)圖模擬屏的辦法，網(wǎng)絡(luò)圖中每個(gè)方塊代表一個(gè)廠站，只畫出與該廠站有關(guān)的聯(lián)絡(luò)線，每個(gè)廠站具體一次系統(tǒng)結(jié)線圖可在遠(yuǎn)動(dòng)終端CRT中直接顯示。這樣大大減化模擬屏的布線，在模擬屏上只上對(duì)調(diào)度員特別重要的信息量，如：各廠站間聯(lián)絡(luò)線路的潮流、聯(lián)絡(luò)線路檢修時(shí)所掛接地線、電廠(站)所發(fā)出力及各變電站內(nèi)用戶實(shí)際所用有功等。在模擬屏兩側(cè)分別放置：時(shí)間表、安全運(yùn)行天數(shù)、總有功、總無功、總功率和電廠(站)有功、無功出力。 2模擬屏改造及技術(shù)要求 2.1網(wǎng)絡(luò)圖中以方框代表某一廠站，方框顏色和線路顏色代表電壓等級(jí)，方框中放置一液晶顯示器和廠站名光字牌，如圖1所示。 技術(shù)要求： 圖1池州變模擬屏改造示意圖 (1)代表某一廠站的方框外框顏色由該變電站的較高電壓等級(jí)決定。 (2)方框內(nèi)液晶顯示器可翻頁顯示該廠站所發(fā)(用)總有功、總無功以及各出線負(fù)荷情況。 (3)廠站名以光字牌設(shè)置，正常情況下不亮；當(dāng)該廠站有事故變位時(shí)，光字牌紅光閃亮(可人工復(fù)位)；當(dāng)該廠站有工作時(shí)，光字牌可人工置為黃光亮。 (4)聯(lián)絡(luò)線路的顏色由該線路的電壓等級(jí)決定，聯(lián)絡(luò)線路中間放置的液晶顯示器顯示該線路的方向潮流。 (5)聯(lián)絡(luò)線路開關(guān)以紅、黃光分別表示合、分狀態(tài)，當(dāng)該開關(guān)事故變位時(shí)閃光(事故分閘黃光閃，事故合閘紅光閃)。 (6)聯(lián)絡(luò)線路刀閘及接地刀閘(或接地線)采用電磁翻牌，用與線路相同的顏色直接鑲嵌在模擬屏上模擬該刀閘。 2.2模擬屏不另加屏控機(jī)，只需將遠(yuǎn)動(dòng)信息通過調(diào)度臺(tái)工作站直接上屏，由調(diào)度臺(tái)工作站控制模擬屏的智能箱和智能顯示器。模擬屏人工修改可由調(diào)度臺(tái)工作站直接進(jìn)行不下位操作，以達(dá)到屏控目的。控制方式如圖2。 2.3其它技術(shù)要求 (1)模擬屏應(yīng)具備多級(jí)調(diào)光功能，以適應(yīng)不同環(huán)境亮度的要求。 (2)模擬屏上遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)不能采集的量和一些沒有上遠(yuǎn)動(dòng)廠站的信息量，均可進(jìn)行人工不下位修改操作。 (3)當(dāng)系統(tǒng)有事故變位時(shí)，不僅要求相應(yīng)廠站光字牌閃紅光告警，同時(shí)還應(yīng)有音響告警，且均可人工復(fù)位。 圖2模擬屏控制圖 3模擬屏全屏對(duì)位問題的解決 模擬屏全屏能否對(duì)位，是關(guān)系到模擬屏能否真正對(duì)調(diào)度工作起到幫助作用的關(guān)鍵。對(duì)于改造后的模擬屏，除了遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)采集到的實(shí)時(shí)信息外，仍存在一些與本地區(qū)電網(wǎng)相聯(lián)的相關(guān)廠站信息量無法采集和一些非電動(dòng)倒閘遠(yuǎn)動(dòng)無法采集其信息量的問題。這些問題在老式系統(tǒng)圖模擬屏中，由于上屏量太多，對(duì)位問題很難解決。而在改造后的模擬屏上，由于需要人工對(duì)位的量很少，且把與本地區(qū)電網(wǎng)相聯(lián)的相關(guān)廠站，在調(diào)度臺(tái)工作站中用“虛擬站”設(shè)置，并把人工設(shè)置某廠站有工作也放在“虛擬站”中，使調(diào)度人員能非常方便地對(duì)模擬屏完成對(duì)位修改。 4改造后模擬屏的優(yōu)點(diǎn) 4.1因?yàn)槟M屏網(wǎng)絡(luò)圖給出了大電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)框架，對(duì)系統(tǒng)實(shí)行狀態(tài)調(diào)度所要的實(shí)時(shí)信息均能在屏上反映，且全屏整齊清晰。在系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)絡(luò)線檢修時(shí)，接地線位置、數(shù)目均能在屏上清晰反映，全網(wǎng)有功、無功、視在功率均實(shí)時(shí)上屏，切實(shí)滿足了調(diào)度人員的工作需要，對(duì)電網(wǎng)的安全調(diào)度和經(jīng)濟(jì)調(diào)度起到了非常重要的作用。模擬屏還彌補(bǔ)了CRT顯示范圍小的弱點(diǎn)，而CRT又能顯示某一廠站詳細(xì)結(jié)線圖，二者相輔相成。 4.2廠站名用光字牌形式設(shè)置，并能人工設(shè)置光字牌亮黃光表示該廠站為工作狀態(tài)，此項(xiàng)功能對(duì)調(diào)度人員交接班起到重要提醒作用，使接班人員對(duì)當(dāng)時(shí)有哪些廠站工作一目了然。 4.3模擬屏不另加屏控機(jī)，而將遠(yuǎn)動(dòng)信息通過調(diào)度臺(tái)工作站直接上屏，不僅使得上屏信息更加準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)化，也節(jié)約了另加屏控機(jī)的經(jīng)費(fèi)開支。 來源：中電力網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#