楊曉維 李國艮 皮天滿

摘要：500kV線路并聯(lián)高抗是接在高壓輸電線路上的大容量電感線圈，用來補償高壓輸電線路的電容和吸收無功功率，防止電網(wǎng)輕負荷時因容性功率過多引起電壓升高。線路并聯(lián)高壓電抗器特殊的運行工況決定了電抗器的高故障發(fā)生率，所以提高高抗現(xiàn)場檢修能力將有助于設(shè)備的安全運行，同時減少因高抗事故導致的設(shè)備非計劃停運次數(shù)。

關(guān)鍵詞：高壓電抗器；線路并聯(lián)；500kV；現(xiàn)場檢修

中圖分類號：TM742文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0144-021概述

本文將根據(jù)我局所管轄的500kV變電站某線路并聯(lián)高壓電抗器的故障特征、歷史運行情況進行分析，并通過現(xiàn)場吊罩檢查處理，來徹底解決故障排除隱患。

該臺高抗自2005年投運以來一直擔負著云電外送的艱巨任務(wù)，無過負荷運行情況，但是長期重負荷運行，未發(fā)生重大、緊急缺陷，未進行過大修、濾油工作，未出現(xiàn)過漏油等影響設(shè)備運行的缺陷，預(yù)防性試驗及油化試驗嚴格參照相關(guān)標準執(zhí)行。多年來的離線色譜分析數(shù)據(jù)表明，該臺高抗A相自2009年3月開始出現(xiàn)特征氣體乙炔，在2013年乙炔含量超過注意值（1μL/L）200%以上，并呈逐年緩慢增長趨勢，總烴含量在部分月份略微超過注意值（150μL/L），且氫氣含量超過注意值600%左右，部分數(shù)據(jù)可見表1，與此同時，A相在運行過程中震動及噪音明顯高于其他相。

表1A相高抗離線色譜特征氣體記錄（μL/L）

時間

（2013） 甲烷CH4 乙烷C2H6 乙烯C2H4 乙炔C2H2 總烴

7月 90.10 18.49 18.69 2.19 129.47

8月 94.58 26.01 23.25 2.31 146.15

9月 95.71 23.9 22.3 2.37 144.28

10月 106.73 32.15 27.23 2.85 166.11

11月 101.59 23.42 19.14 1.77 144.92

12月 117.74 30.79 29.34 2.62 180.49

2分析策略及檢修措施

2.1分析策略

該臺高抗多維度分析結(jié)果表明，歷年預(yù)防性試驗、鐵芯對地電流、夾件對地電流、繞溫、油溫、儲油柜油位等多項指標均在合格范圍之內(nèi)，無任何其他異常情況出現(xiàn)。

根據(jù)色譜分析中主要氣體為H2、CH4、CO及CO2，可以初步判定在高抗內(nèi)部可能出現(xiàn)油紙過熱及油質(zhì)絕緣中局部低能放電故障；運行中振動噪音大可能是因為在長期的運行過程中內(nèi)部存在螺栓松動或者鐵芯大餅不緊密導致；氫氣含量大大超過注意值可能是由于不銹鋼波紋管式儲油柜導致而成。

根據(jù)以上分析，這些缺陷進一步發(fā)展將可能導致高抗突發(fā)性故障發(fā)生，為防止缺陷進一步惡化，有必要進行高抗大修，消除缺陷，防止發(fā)生突發(fā)性故障。

2.2檢修措施

為了徹底消除設(shè)備缺陷，排除電力隱患，同時避免返廠檢修造成的時間及成本的浪費，故決定對該臺高抗實施現(xiàn)場吊罩檢查，并對檢查發(fā)現(xiàn)的問題進行處理，主要內(nèi)容包括：大修前試驗（含油化）、高抗本體濾油、將波紋管式儲油柜更換為膠囊式、吊罩檢查并處理發(fā)電點、大修后試驗（含油化）。

3吊罩檢查發(fā)現(xiàn)的問題及處理措施

在吊罩檢查之前，進行了油化試驗以及電氣預(yù)防性試驗，油化試驗結(jié)果均與之前相似，無明顯增長情況出現(xiàn)，電氣預(yù)防性試驗中鐵芯對夾件絕緣電阻值不合格，具體值見表2。在吊罩檢查的過程中發(fā)現(xiàn)的具體問題及處理措施如下所示：

3.1嚴重放電點

下鐵軛與下夾件之間有五塊絕緣板局部已經(jīng)碳化發(fā)黑。處理措施：對這五塊絕緣板碳化發(fā)黑出用水砂紙充分打磨；并添加兩塊0.5mm的環(huán)氧酚醛絕緣紙，以增加絕緣水平。

3.2一般放電點

中性點套管繞組引出線皺紋紙發(fā)黑碳化。處理措施：現(xiàn)場將外部發(fā)黑碳化皺紋紙剝開，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部皺紋紙并無碳化現(xiàn)象，去掉外部發(fā)黑碳化部分之后，重新包裹多層經(jīng)過烘烤干燥過的皺紋紙。

圖1嚴重放電點

3.3一般放電點

夾件引出線及螺栓與上壓板的連接處油漆未完全剝落，導致虛接現(xiàn)象，內(nèi)部有發(fā)黑痕跡。處理措施：對螺栓與上壓板連接處油漆進行打磨處理，防止虛接現(xiàn)象

出現(xiàn)。

3.4其他問題

內(nèi)部多處螺栓、油箱底部磁屏蔽板及鐵芯大餅松動。處理措施：在對高抗內(nèi)部松動螺栓進行緊固之后，利用液壓裝置（90t）將鐵芯大餅進行反復壓緊，使旁軛與上鐵軛的縫隙均為5mm，符合制造廠工藝要求（小于10mm），其目的是增加鐵軛與線餅間的絕緣厚度，使兩者接觸牢固。

4現(xiàn)場處理效果及原因分析

4.1處理效果

經(jīng)過對各個放電點進行了處理之后，鐵芯對夾件絕緣電阻及色譜分析數(shù)據(jù)如下：

表2大修前后絕緣電阻值比較

2011年預(yù)試值 2014年吊罩檢查前 2014年吊罩檢查后

4.52GΩ 470kΩ 5.62GΩ

表3大修后離線色譜分析烴類氣體記錄（μL/L）

時間

（2014） 甲烷CH4 乙烷C2H6 乙烯C2H4 乙炔C2H2 總烴

4月11日 2.47 1.03 0.76 0.23 4.49

4月14日 4.44 1.05 1.69 0.30 7.48

4月23日 3.99 1.46 0.88 0.36 6.69

表4更換儲油柜前后離線色譜分析H2含量（μL/L）

時間 離線油色譜分析中H2含量

2014年2月 843.6

2014年3月 749.5

2014年4月（大修前） 867.8

2014年5月（大修后一個月） 9.62

從上述結(jié)果分析可知：大修后絕緣電阻值在經(jīng)過吊罩檢查并處理之后滿足規(guī)范要求，且遠遠超過大修前；經(jīng)過對高抗本體進行吊罩檢查并處理之后，乙炔含量在投運后基本穩(wěn)定在0.30μL/L上下浮動，考慮到大修過程中不可能排除掉電抗器內(nèi)部殘留的所有乙炔，同時持續(xù)跟蹤表明無明顯增長現(xiàn)象，故這些乙炔不會影響電抗器的正常運行；儲油柜更換為膠囊式儲油柜之后，對氫氣的產(chǎn)生起到了極好的抑制作用，遠遠低于注意值150μL/L，說明更換儲油柜效果明顯；對內(nèi)部螺栓進行緊固，同時對鐵芯大餅進行壓緊之后，該臺高抗震動噪音明顯低于大修前，且遠遠小于其他相，說明本次吊罩檢查處理成果顯著。

4.2原因分析

產(chǎn)生乙炔氣體以及鐵芯對夾件絕緣電阻不合格的主要原因為：該臺高抗在出廠前或現(xiàn)場安裝期間混入雜質(zhì)，雜質(zhì)在下鐵軛與夾件之間搭接形成橋流，長久的高負荷運行之后導致該部位絕緣薄弱，并出現(xiàn)放電現(xiàn)象，同時殘留的雜質(zhì)會附著于套管引出線的皺紋紙上，導致懸浮電位放電。

運行過程中震動噪音大的主要原因：高抗鐵芯大餅松動、油箱底部磁屏蔽板松動以及部分螺栓松動導致。

氫氣含量超過注意值的原因：不銹鋼波紋管式儲油柜中的鎳是一種脫氫催化劑，在長期的電場和鎳的催化作用下，脫氫反應(yīng)速度大大加強，產(chǎn)生大量的氫氣。

5結(jié)語

500kV線路并聯(lián)高抗經(jīng)過長期的滿負荷運行之后，會出現(xiàn)各種類型故障，單從某一項試驗數(shù)據(jù)往往無法徹底判別故障發(fā)生點，這個時候就需要綜合各種異常現(xiàn)象進行分析并查找問題，從而在吊罩檢查過程中有針對性的進行檢查。在復雜的變壓器或電抗器大修過程中，必須嚴格執(zhí)行相關(guān)檢修工藝標準進行，防止因不嚴格執(zhí)行規(guī)范標準或工藝要求導致的設(shè)備隱患出現(xiàn)。

參考文獻

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作者簡介：楊曉維（1987—），男，湖北荊州人，南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局助理工程師，研究方向：一次檢修、高壓試驗；李國艮（1983—），男，湖北孝感人，南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局助理工程師，研究方向：繼電保護；皮天滿（1986—），男，貴州遵義人，南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局助理工程師，研究方向：一次檢修、高壓試驗。