500kV变压器冷却器空气开关跳闸原因及对策 摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变压器的应用越来越广泛。为解决夏季高温500kV变压器冷却器空气开关频繁跳闸问题，本文首先对冷却器空气开关跳闸原因分析，其次探讨了解决方法，保证我国电力事业的健康发展。关键词：变压器冷却器；空气开关；跳闸引言近年来，随着我国经济的飞速发展，各行各业的用电负荷逐年增加，空气开关的应用场合增多，人们对空气开关工作的可靠性要求越来越高。当空气开关使用过程中出现跳闸故障时，不仅影响供电回路的正常运行，还会影响电力用户正常的生产和生活。由于空气开关跳闸时与供电回路相连的用电设备很有可能处于工作状态，工作人员伴其左右，再次合闸过程中极易出现用电设备的突然启动，造成周围工作人员的意外伤亡或者触电事故，可见使用过程中的空气开关一旦出现故障，影响供电回路正常工作的同时也会威胁人们的生命安全，必须引起相关部门的高度重视。1冷却器空气开关跳闸原因分析1.1理论分析（1）风扇启动时启动电流过大，该冷却器空气开关受到大电流冲击后越限跳闸；（2）风扇启动运行一段时间后，通过冷却器空气开关的电流达到脱扣值而动作跳开。为确定跳闸原因，进行监控后台SOE排查，得知变压器冷却器故障风扇从启动到跳闸相隔4h，因此可以排除第一种原因，即变压器冷却器空气开关跳闸是冷却器风扇长时间工作导致的。1.2熔断器的使用及维护管理缺失电厂内部对熔断器内的熔丝使用期限、安装要求未做明确规定。日常使用时，熔丝熔断后才进行更换，且运行人员送电时如果熔丝插入不够严密也可能会导致熔断器异常熔断。由于未对熔丝进行深入研究，对多久需进行熔丝更换、熔丝安装如何监督等问题均未明确规定，促成了此次冷却器全停事件的发生。1.3确定原因在额定电流通过的情况下不会发生脱扣跳闸，但经过检查发现冷却器空气开关所在箱体运行环境普遍在50℃左右，较高的环境温度叠加在热脱扣元件上，从而使冷却器风扇在正常负荷电流下，也会由于脱扣元件温度达到脱扣值而动作，最终导致空气开关跳闸。2解决方法2.1运行专业制订熔断器管理规定对现场的所有熔断器，按熔断器供电电源的重要性分级，采用同行业其他电厂的经验定期更换熔断器内的熔丝，同时运行专业在安装熔丝时应做好检查及监督，保障熔断器良好的工作特性。2.2电动机主回路应采用电动机保护用低压断路器其瞬时过电流脱扣器的动作电流与长延时脱扣器动作电流之比（以下简称“瞬时过电流倍数”）宜为14倍或10~20倍可调。2.3落实设备管理责任，提高人员责任心提高员工责任心，按设备进行划分，定人定设备，实行责任到人，提高员工主观能动性，用精益求精的精神实施现场工作。对现场同类设备比对其控制原理，找出相异的原因，优化现有控制方式，尽最大努力做好事件的事前预防，而不是被动消除事件所带来的影响。2.4空气开关跳闸故障的处理措施为了更好地保证空气开关工作的稳定性，提高空气开关跳闸故障的检修效率，降低检修人员的工作量，针对空气开关的跳闸故障提出了以下处理措施：1）选择质量好的空气开关，避免因使用时间过长内部控制机构失灵或者损坏等出现跳闸故障；2）针对短路引起的空气开关跳闸故障，对于电缆短路需要在短路位置设置接头，做好绝缘处理工作，对于电机短路需要更换新的同型号电机，也可以重新盘电机绕组；3）供电回路出现虚接问题时需要确定虚接位置，进行紧固处理，必要时进行钎焊，确保电路连接牢固可靠；4）电缆选择过程需要依据用电设备的额定电流进行，通常选择大于用电设备额定电流1~2个等级的电缆供电，降低因自身电阻值较大产生的压降；5）接地引起的空气开关跳闸故障如果确定是电机接地，需要更换同型号新电机或者重新盘电机绕组，如果是电机绝缘性能降低引起接地，可以采用加热的方法对其进行烘干，直至绝缘性能满足要求为止。当电源线出现接地问题时，需要及时检测接地位置，将其分离即可解决。2.5冷却器空气开关跳闸处理方法变压器冷却器空气开关整定值能否躲过风扇正常工作电流与风冷汇控箱内环境温度的加成，但变压器冷却器空气开关整定值又不能过大，若整定过大，当风扇真正出现异常时，空气开关无法正确跳闸断开异常风扇，发生越级跳闸，有可能最终导致冷却装置全停。结合以上情况，将变压器冷却器空气开关现场定值Ik统一设置为0.8A，这样既能躲过风扇正常工作电流，又能在风扇出现异常时正确动作跳开故障风扇。2.6过电流脱扣的整定电流长延时脱扣器用作电动机过载保护时，其整定电流应接近但不小于电动机的额定电流，且在7.2倍整定电流下的动作时间应大于电动机起动时间。由主变冷却器控制回路图可看出，主变冷却器控制回路装有热过载继电器，有过载保护和缺相保护作用，故主变冷却器空气开关选型时不用过度强调其过载特性，结合施耐德同系列微型空气开关说明。考虑到夏季现场高温环境，为降低温度对空气开关特性的影响，在冷却器柜门上加装了冷却风扇。
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实施后，经历了迎峰度夏期的考验，主变冷却器未再发生电源开关跳闸故障，为主变的安全运行提供了有力保障。2.7更换熔断器利用机组检修机会逐步将母线段上重要负载的熔断器更换成塑壳断路器，保证后续供电的可靠性和故障时同步动作的准确性。2.8二次侧电路短路/虚接引起开关跳闸故障空气开关二次侧电路中如果出现电缆不同相间的短路或者虚接等问题亦或是电路中的某些设备存在短路或者接地的问题时，短路会使电路中出现过大的瞬时电流或者电路过热，接地会使电路中的电压出现降低，空气开关为了保护电路的安全将会跳闸。实践经验表明，此类跳闸故障出现的比例占据空气开关跳闸故障总数的50%左右，故障的检测仪表可以使用绝缘摇表也可以使用万用表，低压环境中检测时摇表的量程范围选择0~500V，高压环境中检测时摇表的量程范围选择0~2500V。检测方法是采用摇表检测电路中电缆各相或者各相电缆与地线之间的通断情况，确定空气开关是否因短路跳闸。用绝缘摇表对空气开关接线盒内的接线头逐一进行测试观察摇表电压值，确定是否出现相相短路或者对地短路问题，正常情况下相相之间仅有一组接通，属于同一相，如若多于一组接头接通，可以确定出现了短路或者接地问题，是其导致空气开关出现跳闸故障。当空气开关二次侧电路内部存在虚接问题时也会导致空气开关跳闸故障，主要原因是虚接位置的电阻减小，电路中的电流变大，一旦超过空气开关电磁脱扣器的整定电流，空气开关为了保护电路安全就会出现跳闸，如果电流增加值小于电磁脱扣器的整定电流值，则电路中的过热脱扣组件也会使空气开关跳闸。结语空气开关作为供电回路中不可或缺的电器元件，对于供电回路的安全性、稳定性具有重要的影响。一般空气开关在其本体上标识的额定参数为
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条件（30℃，单台布置）下的参数，实际选型时应考虑现场使用环境，如温度、数量、布置等，对最大载流值进行修正，以避免因选型的不当对主变的稳定运行带来隐患。Reference[1]杨弘熙，张杰，赵威.风冷散热器仿真中对流换热系数的计算方法[J].湖北工业大学学报，2018，33（1）：18-20，41.[2]魏强，马超，陈芳，等.变压器风扇在不同转向下冷却器散热效果分析[J].宁夏电力，2013（6）：31-33.[3]卢洪锋，郑平，孟宪华.500kV自耦变压器冷却器异常情况的探讨[J].浙江电力，2012，31（9）：24-26. -全文完-
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