充氮滅火裝置是用于大型油浸式變壓器的一種消防裝置。當(dāng)變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠立即起動(dòng)，阻止火災(zāi)擴(kuò)大及蔓延。充氮滅火裝置中的截流閥被安裝在變壓器儲(chǔ)油柜連管中，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障導(dǎo)致變壓器油外泄時(shí)，截流閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥板，切斷儲(chǔ)油柜與變壓器之間的油路，防止儲(chǔ)油柜泄油助燃。

本文針對(duì)一起由截流閥誤動(dòng)作引起主變輕瓦斯動(dòng)作異常的案例進(jìn)行分析，并提出了運(yùn)行過(guò)程中的一些建議和解決辦法，防止此類(lèi)事故再次發(fā)生。

1 事故前運(yùn)行方式

某220kV變電站#1主變、#2主變并列運(yùn)行，#1主變220kV側(cè)中性點(diǎn)、110kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行；#2主變220kV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地、110kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。#1主變充氮滅火裝置被停用，#2主變充氮滅火裝置也被停用。

2 事故過(guò)程

2018年3月15日，運(yùn)行人員告知某站#1主變輕瓦斯報(bào)警，且無(wú)法復(fù)歸，由于瓦斯繼電器安裝位置較高，所以現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法準(zhǔn)確判斷內(nèi)部是否有氣體。隨后，檢修人員趕到現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)控裝置后發(fā)現(xiàn)輕瓦斯報(bào)警燈亮。瓦斯繼電器為雙浮球結(jié)構(gòu)，從上部觀察窗內(nèi)部看不到油位，而下部觀察窗為滿油位，故判斷現(xiàn)場(chǎng)瓦斯信號(hào)為正確信號(hào)。

檢修人員對(duì)該主變?nèi)鈽印⒂蜆舆M(jìn)行分析，但是在取油樣過(guò)程中，變壓器無(wú)法放出，反而吸入空氣。檢修人員立即關(guān)閉閥門(mén)，判斷內(nèi)部為負(fù)壓狀態(tài)。瓦斯繼電器和截流閥情況如圖1所示。

由于該主變于2017年10月返廠大修，2018年2月2日安裝完畢送電；2018年3月8日中壓側(cè)零序套管滲漏油停電處理。檢修人員初步懷疑檢修過(guò)程中是否有閥門(mén)尚未打開(kāi)，為排除該可能性，利用望遠(yuǎn)鏡及視屏對(duì)視功能檢查所有閥門(mén)，發(fā)現(xiàn)其均處于開(kāi)起狀態(tài)。

圖1 瓦斯繼電器和截流閥情況

2018年3月16日，變壓器設(shè)備廠家人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并會(huì)同檢修人員共同勘察現(xiàn)場(chǎng)，初步懷疑問(wèn)題有3處：①油枕內(nèi)部導(dǎo)軌卡死，導(dǎo)致油枕無(wú)法正常呼吸；②截流閥誤動(dòng)作，導(dǎo)致截流閥關(guān)閉，使主變本體與油箱隔離；③油位表故障，虛假油位，實(shí)際油位偏低，導(dǎo)致波紋管無(wú)法繼續(xù)收縮，從而形成負(fù)壓。

但無(wú)論哪種故障均需要停電處理。油位計(jì)和油枕情況如圖2所示。

圖2 油位計(jì)和油枕情況

當(dāng)日下午停電后，檢修人員登上變壓器檢查判斷故障為第②種情況，即截流閥誤動(dòng)作，截流閥位置在“運(yùn)行”位置（截流閥有3種位置：“運(yùn)行”、“停止”和“開(kāi)起”），但截流閥關(guān)閉。

檢修人員在通過(guò)開(kāi)閉截流閥開(kāi)關(guān)進(jìn)行試操作后發(fā)現(xiàn)擋板動(dòng)作力度非常小，懷疑其內(nèi)部彈簧調(diào)節(jié)不合適，立即要求該設(shè)備提供商更換新截流閥，當(dāng)日20時(shí)新截流閥被送至現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行更換并檢查所有連接，保證均密封良好。

當(dāng)日抽取變壓器油樣，其色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 變壓器油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù) （單位:μL/L）

根據(jù)相關(guān)規(guī)程，220kV電壓等級(jí)變壓器，其絕緣油中乙炔（C2H2）、氫氣（H2）、總烴注意值分別為：乙炔≤5μL/L，氫氣≤150μL/L，總烴≤150μL/L。由表1可知，該變壓器油中乙炔、氫氣、總烴的含量均正常，排除了由變壓器內(nèi)部故障引起的瓦斯動(dòng)作。于2018年3月16日21:40送電，送電后所有信號(hào)均正常。

3 故障原因分析

3.1 截流閥動(dòng)作原理

#1主變截流閥型號(hào)為GBF2-80，被安裝在變壓器儲(chǔ)油柜連管中，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障導(dǎo)致變壓器油外泄時(shí)，截流閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥板，切斷儲(chǔ)油柜與變壓器之間的油路，防止儲(chǔ)油柜泄油助燃。

截流閥的使用注意事項(xiàng)：

• ①截流閥只有在排油注氮滅火裝置起動(dòng)和變壓器損壞泄油時(shí)才允許被關(guān)閉，在運(yùn)行狀態(tài)和非運(yùn)行狀態(tài)其閥板必須均處于開(kāi)起位置；
• ②截流閥正確的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)是，閥板在開(kāi)起位置，手柄在運(yùn)行位置；
• ③截流閥有下列情況之一時(shí)不允許變壓器投入運(yùn)行：a.閥板在開(kāi)起位置，手柄在開(kāi)起位置；b.手柄在運(yùn)行位置，閥板在關(guān)閉位置；c.手柄在關(guān)閉位置，閥柄也在關(guān)閉位置；d.信號(hào)未接通，無(wú)法顯示截流閥狀態(tài)。

操作順序（投運(yùn)步驟）：①先把手柄打到“開(kāi)起”位置；②再把手柄打到“運(yùn)行”位置；③觀察閥板已處于開(kāi)起位置，再擰緊固定螺釘。

3.2 輕瓦斯動(dòng)作原因分析

初步分析導(dǎo)致截流閥動(dòng)作的主要原因有兩個(gè)：

• ①天氣驟降導(dǎo)致變壓器內(nèi)部油冷卻，油枕內(nèi)部大量油補(bǔ)入變壓器本體，是導(dǎo)致截流閥動(dòng)作的誘因；
• ②截流閥整定值不正確或者截流閥內(nèi)部復(fù)位彈簧存在缺陷，導(dǎo)致在較小油流下動(dòng)作關(guān)閉。

檢修人員將拆下來(lái)的截流閥與新截流閥動(dòng)作力量進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)原截流閥開(kāi)起力度較小，從而驗(yàn)證了以上分析是正確的。

結(jié)合之前2018年3月8日該主變被停電排除過(guò)套管滲漏油故障，處理完成后主變本體有可能還存在殘留氣體，導(dǎo)致后期運(yùn)行過(guò)程中氣體隨著油流涌動(dòng)，最終積存于瓦斯繼電器中，造成輕瓦斯信號(hào)報(bào)警。

結(jié)論

此起事故的主要原因是充氮滅火裝置退運(yùn)不徹底，目前充氮滅火裝置本身已經(jīng)退出運(yùn)行，但是截流閥仍在運(yùn)行狀態(tài)，且異常信號(hào)無(wú)法上報(bào)。在對(duì)主變解體檢修后未進(jìn)行徹底放氣，使變壓器本體仍有氣體殘留。通過(guò)本次異常處理，建議如下：

• 1）在對(duì)變壓器解體檢修后，應(yīng)進(jìn)行全面徹底放氣，防止運(yùn)行過(guò)程中殘留氣體隨著油流積攢到瓦斯繼電器內(nèi)造成瓦斯動(dòng)作。
• 2）在充氮滅火裝置退運(yùn)后，截流閥也應(yīng)退出運(yùn)行，打到常開(kāi)位置，全面隔離，完整退運(yùn)，以防止運(yùn)行過(guò)程中截流閥誤動(dòng)作，截?cái)嘤驼砼c主變本體油路，使主變無(wú)法正?！昂粑?。
• 3）對(duì)截流閥位置進(jìn)行監(jiān)視，防止其投運(yùn)過(guò)程中誤動(dòng)作。
• 4）全面排查全設(shè)備保護(hù)元器件的受控狀態(tài)，排查是否存在未受監(jiān)控的元器件，并進(jìn)行針對(duì)性整改。