摘要:本文通过一起预试中发现变压器高压套管绝缘试验异常,辅助油化分析并根据套管解体检查验证,确定产生原因是由于密封装置失效引起绝缘受潮,导致套管长期在缺油状况下运行,最终发展为设备缺陷。针对该类缺陷,从生产制造与运行维护两个方面提出了相应的防范措施并总结。 关键词:变压器套管受潮介损值异常
高压套管用于隔离、固定电力系统中带电导体,并保护其穿过箱体或墙壁与其它设备相连接。套管的使用场所决定了其体积较小、绝缘厚度较薄,加之套管法兰处电场强度极不均匀[1],运行中的要长期承受工作电压、负荷电流以及在故障中出现的短时过电压、大电流的作用,因此系统对套管的绝缘性能提出了较高要求。近年来,电力系统中发生了多起变压器运行事故,其中因套管故障引发的变压器事故所占比例较大。如何提高套管的运行维护与绝缘监督水平,成为了电气技术人员需要解决的突出问题。 1 现场情况介绍
在某110kV变电站#1主变年度预试中,试验人员发现高压侧A相套管绝缘试验异常,排除各种干扰后,绝缘试验仍然不合格。该主变型号为SFSZ8-31500/121,韶关变压器厂生产,生产日期为1996年10月;套管型号BRDW-110/630,湖南醴陵电瓷厂生产,生产日期为1996年3
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月。A相套管绝缘比交接时大幅下降,同时电容值与交接时增长近5%,各项测试数据均超过南网预试规程[2]规定要求,初步判定为套管绝缘下降,但还需对套管绝缘油进行油化分析作进一步判定。由于套管绝缘油数量较少且出厂前已经密封,加之现场取样人员不熟悉密封装置结构,如果贸然拆开密封装置取油样,有可能采样后不能恢复密封装置,造成潮气侵入的后果。
主变油样分析显示氢气、总烃、微水含量较交接值均有较大增长,同时油中检测到乙炔,说明绝缘油中已发生局部放电故障,并威胁到了主变的运行。综合电气试验与油化分析,判定套管存在重大缺陷,必须尽快进行处理。
2 套管检查与分析
2.1 套管检查与解体
上报运行管理部门后,决定立即联系厂家处理该缺陷,并申请调度将该主变停运。厂家人员到达现场后在检修人员的配合下对主变套管进行检查。外观检查发现套管油位观测镜较脏,无法看出套管油位的具体位置。同时套管末屏处有油漆覆盖,密封圈已老化龟裂失去弹性,于是将异常相套管从主变本体拆下后起吊放置到支架上做进一步解体检查。放油作业时,根据排出的油量和套管容积应该注入的标准油量相比较,发现套管内油量较少,确定该套管已经发生渗油状况。解开主瓷套后发现沿电容芯子上部隐约有一条分界线。分界线上部电容纸
较干,呈皱状,分界线下部电容纸则较平展,表面光滑且无发皱现象,同时发现电容芯子局部被击穿。拆开小瓷套管时伴有少量油水混合物流出,在引线连接处发现脏污,但引线连接良好。
2.2 绝缘劣化分析
本案例中套管为油纸电容型(现场多数为此型),主要由电容芯子、瓷套、连接套筒及其他固定附件组成。电容芯子内部导电管上卷有电缆纸和铝箔,最外面的一层铝箔即为末屏。套管在运行中相当于多个电容器相串联的电路,正常情况下系统电压均匀地分配在电容芯子的全部绝缘上。本次缺陷由于密封装置老化,引起套管渗油,加之变电站附近有一大型化工厂,外部环境污染较重使得油位观测镜脏污,运行人员巡视时因看不清油标管的油位指示,所以未能及时发现套管缺油状况。使得混有杂质的潮气持续浸入电容屏间或绝缘层间,随着受潮程度加重,容性损耗产生热量并加速绝缘老化,绝缘油在高温下碳化分解产生气体,套管内部压力逐渐上升,加剧密封装置破坏,在系统电压的作用下开始产生局部放电,最终导致套管绝缘下降,直至试验人员对该主变进行年度预试时才发现该缺陷。自制自慰器
3 反事故措施
由于缺陷的及时发现,避免了设备事故的发生,虽然最终没有发展成为事故,但也为我们的运行维护工作存在的薄弱点敲响了警钟。通过本次重大缺陷,笔者认为应该从制造与维护两个方面吸取经验教训
并采取防范措施,杜绝套管事故的发生。
3.1 制造运输环节措施
对于制造厂家而言,一方面除了严抓产品质量管理外,在套管制造工艺上还应注意选用优质耐油密封胶垫和使用耐高温材料粘接瓷件,确保电容芯子与连接套筒连接密封可靠。在储存、运输时,还应对套管尾部采取防潮措施防止电容芯子受潮。
3.2 安装维护反事故措施
运行管理部门在项目规划时,就要充分考虑系统运行方式和外部环境对套管运行可能带来的影响。在套管出厂试验时,监造人员就应该要求厂家对套管内绝缘油进行油化试验,以便发生异常时进行对比。套管到达现场后,安装前要进行局部放电试验、介损测试和绝缘油谱分析[3]。
箱型钢对于运行而言,运行人员进行设备巡视时应检查记录套管油位情况,并定期采用红外测试手段检查运行中套管油位与发热情况。当通过目测、借助望远镜观测等多种方式都看不清油标指示时,应及时申请停电检查。在外部环境污染较重地区,更应重视此项工作。当变压器停电检修时,运行人员要仔细检查套管本体是否有破损裂纹,以及套管各部位密封面状况,是否有潮气渗入或小套管是否有渗油等异常情况。检修人员进行变压器喷漆作业前,应对套管末屏接地装置进行防护,防止油漆喷在小套管表面。试验人员在常规预试中增加套管末屏
android游戏引擎>奥沙利试验,以掌握套管末屏的绝缘运行状况,及时发现问题研究处理。由于电容式套管内装的绝缘油数量较少,在运行中长时间受到高温的作用,也会出现油的化学性质变坏的现象,有条件的地方最好定期做套管绝缘油化验或安装绝缘油在线监测装置,以掌握绝缘油的运行状况。
4 结语
套管发生缺陷时将严重威胁变压器的稳定运行,因此运行管理部门应对套管的选用、安装、验收、试验及维护等各个环节严格把关。由于套管属于小电容量设备,通过介损值测试能灵敏反应绝缘受潮、老化等分布性缺陷,所以介损测试是套管质量检验的重要项目。需要指出的是,套管末屏绝缘试验超标,存在着进水受潮或末屏引线接触不良两种情况。当发现套管末屏绝缘试验不合格时,不宜盲目下结论,还应结合油化分析结果综合判断。
参考文献
[1] 陈天翔,王寅仲,海世杰.电气试验第2版[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2] Q/CSG 1 0007-2004 电力设备预防性试验规程[M].北京:中国电力出版社,2004.
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[3] 十八项电网重大反事故措施(试行).北京:国家电网公司,2005.