220kV变压器套管故障的处理分析

220kV变压器套管故障的处理分析

(上海鲁研电力设备监理有限公司山东济南250002)

摘要:本文就220KV变压器套管故障的处理方式进行深入的分析,通过对其故障的排查方式进行综合性的探讨,确定出其故障处理的方式,找到产生故障的原因,并模拟出相应的实验方案。

关键词:220KV;变压器;套管;故障分析

引言:某变压器套管是将变压器内部的高、低压引线引到油箱外部的出线装置,它是变压器的重要组件之一,同时也是变压器出现故障率较高的部位之一。套管故障不但会造成自身的损坏,而且一旦发生爆炸还会波及周围部件及整台变压器。近年来,运行中套管的故障率呈上升趋势,应高度重视对变压器套管的维护和管理,加强试验与监测,对于存在的隐患及时采取防范措施

一、故障排查与分析处理

(一)主变压器诊断试验

供电公司检修部门对该主变压器进行了诊断性试验,包括短路阻抗、绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介损、电容量、直流电阻、变比、误差试验值,各项试验数据均正常。对该主变压器进行高压、中压、低压绕组变形试验,三相绕组均正常无明显变形现象。从诊断试验情况分析,该主变压器的测试数据完好,可以排除线圈的故障问题。

(二)主变压器内部检查情况

为了尽快排除故障,于2014年5月6日进行停电检修,对主变压器进行放油,安排人员进入变压器油箱内部进行检查,发现中压B相升高座夹持木件上有少量的碳黑

(三)油色谱数据跟踪监测

该变压器投运后,继续对油色谱跟踪监测,发现乙炔产生速率仍然很快,色谱数据如表3所示。该变压器投运一周后2014年5月28日,乙炔的体积分数涨至2.84μL/L,2014年6月5日,乙炔的体积分数涨至4.07μL/L,其他气体也有所增加,低于注意值。变压器经过检修、脱气处理后,如无内部故障,油中烃类气体的含量会有上升的过程,这是由于吸附于绝缘纸板等部分的特征气体缓慢析出的结果。在随后的继续监测中,发现乙炔含量依然呈上升趋势,并且产气速度很快,2014年6月15日,达到了12.60μL/L。考虑到情况的严重性,于2014年6月26日对该主变压器停电,决定进行返厂检修。

二、返厂解体检查情况与故障原因分析

(一)返厂解体检查情况

该变压器于2014年7月4日返厂进行解体,具体检查情况为剩油中还是存在微量的乙炔,老化试验后的介损和酸值正常;磁屏蔽整体检查无异常;三相铁芯检查无异常;互感器分解检查无异常;三相线圈解体无异常;套管介损、绝缘电阻检测未见异常。中压B相套管有黑色残油,内部有黑色污迹2疑点分析整个解体检查过程中未能发现明显放电点,除中压B相套管内部有部分黑色污迹外,过程中没有发现其他疑点。所以对中压B相套管内部结构进行检查,发现套管顶端的接线头部位存在设计缺陷。分析认为该部位的引线接线头锁母在安装时如未能完全拧紧,会导致锁母与将军帽之间存在间隙;另外,锁母内径光孔与引线接线头外螺纹之间也存在间隙,锁母与定位销为间隙配合,故在运行振动时,锁母与引线接线头易形成接触不良,造成锁母悬浮,导致锁母与引线接线头、套管内壁铝管之间放电,造成变压器油的裂解,最终导致油色谱异常。为验证分析的正确性,对中压B相套管头部锁母内外径、将军座内径、接线头孔径等附件的尺寸进行了实际测量,数据为锁母内径:φ49.03mm;外径:φ76.92mm,其中锁母称重358g,定位销称重29g;将军座内径:φ81.73mm;套管接线头外径M47.79mm,接线头孔径φ9.18mm,定位销外径7.95mm。通过附件之间配合尺寸计算比较发现,依据GB/T7354—2003《局部放电试验》,在现场进行局部放电试验时,局部放电量并没有超标。如前分析色谱数据3比值编码为112,说明主变压器内部存在高能量放电,这种矛盾使分析工作一度陷入误区,导致检修工作难度加大。所以,可以看出局部放电试验对于套管顶端接线头部位的放电点存在盲区

(二)处理方式以及方案的设计

首先,要对引线接线头开展一系列的清理工作,将引线接线头上面的毛刺等杂质剔除,保证引线接线头的干净整洁程度;其次,要对发生线路接触不良的接线头进行处理,更换掉影响正常工作状态的接线头,同时还要及时的处理好产生毛刺的部位。确定出一套可实施性比较强的实验方案,在方案的设计中,需要对其实验的条件进行深入的分析,确定出其相应的考核内容以及考核的标准,并把变压器和套管等一系列的元件等进行处理,同时对这些元件开展考核的工作;再次,在方案的设计中,需要选择出一台变压器以及工装的油箱,然后让变压器和油箱形成一个整体,并提高二者的联结程度,让其形成一个有效的回路。会空载的损耗程度等进行测量,调整好其压强。开展该实验,在模拟实验结束后,要对其实验的结果进行分析,在去结果达到相应的标准之后,把变压器投入到机械设备的运行当中,在投入运行后的四十八小时后、七天后、一个月后,依据这三者时间段,对油色谱中所包含的数据信息进行跟踪调查,必须保证其数据信息的精确程度,还要确保其运行的质量,让各类的数据信息始终维持在一个稳定的数值范围内,进而确保变压器的运行程度,让变压器发挥出其自身最大的效用。

结语:

电气设备的使用和人们的生活息息相关,尤其是一个压强比较大的电气设备。这些设备在使用的过程中,需要注重其使用的标准,对其设备内的化学物质的含量指标进行确认,如果电气设备在使用时,出现一系列的放电等现象,就需要谨慎的对其进行处理,就其产生故障的原因进行更加深入的分析。因为绝缘油的分解过程相对来说比较冗杂,其中的气体含量的种类以及数值比较大,所以其实际的使用过程中,所受到的外力影响因素的种类也比较多,相关的故障处理人员需要在条件允许的情况下,对设备进行更加严苛的检查,排除故障,保证其设备使用的安全程度。

参考文献:

[1]徐卫东,聂一雄,周文文,彭丹.一种固体开关柜局部放电智能检测装置的设计[J].自动化仪表.2017(09)

[2]岳克,马钰文,李晨,王磊,陈炯.适用于局部放电模拟的校正信号发生电路研究[J].电测与仪表.2017(17)

[3]王艳华,李松原,王小朋,苏展,魏彬,房克荣.特高频法和氦离子气相色谱法在GIS局部放电中的应用[J].电工技术.2017(08)

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