劉麗

(長安益陽發(fā)電有限公司，湖南益陽413000)

220 kV變壓器內(nèi)部放電缺陷原因分析和處理

Analysis and treatment of internal discharge faults for 220kV transformers

劉麗

(長安益陽發(fā)電有限公司，湖南益陽413000)

介紹1例220 kV電力變壓器內(nèi)部放電缺陷及其處理過程，說明油色譜和局放檢測技術(shù)在處理過程中的應(yīng)用。

變壓器；油色譜分析；內(nèi)部放電

1 缺陷描述

某220 kV變壓器型號(hào)為 SSP10－75000/220，采用強(qiáng)迫油循環(huán)的冷卻方式，2008年4月正式并網(wǎng)運(yùn)行，期間運(yùn)行工況穩(wěn)定，沒有遭受過短路沖擊，繞組溫度、油溫、油位均未超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，冷卻油泵無過熱等異?，F(xiàn)象。

2012年12月，變壓器檢修時(shí)取油樣檢測發(fā)現(xiàn)H2含量為156.99 μL/L，C2H2含量為58.85 μL/L。為排除測量誤差，送權(quán)威部門進(jìn)行了復(fù)測，結(jié)果為H2含量為156.0 μL/L，C2H2含量為74 μL/L，2次結(jié)果基本一致，數(shù)據(jù)見表1。從2次檢測結(jié)果確認(rèn)油中H2和C2H2含量已超過標(biāo)準(zhǔn)值，尤其是C2H2含量已遠(yuǎn)超5 μL/L的標(biāo)準(zhǔn)限值。按油中氣體含量三比值代碼判斷，變壓器內(nèi)部存在低能量放電故障，其他數(shù)據(jù)無異常。

表1 2012年12月18日色譜檢測數(shù)據(jù) μL/L

2 處理分析

2.1 空載試運(yùn)行

2013年1月17—20日，對(duì)該變壓器進(jìn)行了72 h脫氣處理。1月21日再次取油進(jìn)行色譜分析，檢測結(jié)果為H2含量為2 μL/L，C2H2含量為2.3 μL/L，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

為了進(jìn)一步分析變壓器油中C2H2，H2含量超標(biāo)的原因，決定將變壓器空載運(yùn)行1個(gè)月，在運(yùn)行期間加強(qiáng)監(jiān)視，并縮短油色譜檢測周期，以便于掌握油中溶解氣體的增長規(guī)律。2013年2月3日，對(duì)主變零起升壓后，從高壓側(cè)對(duì)主變?nèi)妷簺_擊合閘，主變及其保護(hù)裝置無異常。變壓器持續(xù)運(yùn)行至3月25日，油中C2H2含量從2.3 μL/L增至9.5 μL/L。產(chǎn)氣速率值已大大超出 DL/T722—2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》的規(guī)定值，特征氣體主要成分還是 C2H2，占總烴的80.5%，總烴依舊不高，依據(jù) 《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》，判斷變壓器內(nèi)部存在低能量(火花)放電故障。變壓器油檢測數(shù)據(jù)見表2。

表2 2012年12月至2013年3月色譜檢測數(shù)據(jù)表μL/L

2.2 排除油泵缺陷

為排除潛油泵缺陷導(dǎo)致色譜異常的可能，2013年4月1日將3臺(tái)潛油泵全停，將變壓器空載運(yùn)行，4月1日停油泵前取油樣做色譜分析，油泵停運(yùn)后在4月4日和4月6日各取一次油樣進(jìn)行色檢測。比對(duì)結(jié)果為:4月1日油中C2H2含量為11.8 μL/L(上部)、11.7 μL/L(中部)；4月4日油中C2H2含量為14.1 μL/L(上部)、14.2 μL/L(中部)；4月6日油中 C2H2含量為17.2 μL/L(上部)、17.4 μL/L(中部)。從3次數(shù)據(jù)比對(duì)分析得出結(jié)論，變壓器油泵停運(yùn)后，油中C2H2含量仍在不斷增長，且增長速度較快，可排除變壓器油泵缺陷導(dǎo)致油色譜異常的可能。

2.3 帶電局放檢測

2013年4月15日，對(duì)變壓器進(jìn)行了帶電局部放電定位檢測，在高壓側(cè)B，C相均壓罩附近，2次弱信號(hào)傳入監(jiān)測裝置，其它部位未檢測到信號(hào)。

2.4 變壓器內(nèi)檢及處理

2013年4月22日，對(duì)變壓器進(jìn)行了內(nèi)檢，檢查發(fā)現(xiàn)如下問題:主變低壓側(cè)c相連接板有明顯黑色放電痕跡，連接板表面凹凸不平；變壓器高壓側(cè)B相均壓罩沒有緊固，均壓罩凹槽內(nèi)有很多黑色污垢；C相高壓側(cè)引出線端部圓柱體完全松脫。綜合油色譜檢測和帶電局放檢測結(jié)果，初步確定上述缺陷是變壓器產(chǎn)生C2H2的原因。

4月26日，對(duì)內(nèi)檢發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了處理:將低壓側(cè)c相連接板兩邊打平，不燙錫，在原連接板上端增加1塊銅板；低壓側(cè)a，b兩相的連接板上端也增加1塊銅板，以增加導(dǎo)電面積防止連接板發(fā)熱；將變壓器高壓側(cè)B相均壓罩凹槽內(nèi)污垢清洗，均壓外罩緊固；用皺紋紙將高壓側(cè)B相引出線包扎，將絕緣外罩與引出線緊固；將高壓側(cè)C相引出線端部圓柱體緊固。

處理完成后再次對(duì)變壓器油進(jìn)行脫氣和濾油處理。4月28日將處理后的油樣進(jìn)行色譜分析檢測、油簡化試驗(yàn)、油耐壓試驗(yàn)，檢測和各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均合格。對(duì)變壓器進(jìn)行了絕緣電阻、直流電阻、介質(zhì)損耗、直流耐壓及泄露電流高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果也合格。

2.5 變壓器內(nèi)檢后色譜跟蹤

變壓器內(nèi)檢處理以后，再次投入運(yùn)行。至2013年12月份，C2H2含量從投運(yùn)初的0增長至17.7 μL/L(見圖1)，增長較為明顯，其它氣體含量在正常范圍內(nèi)。在此過程中，C2H2的增長速度較內(nèi)檢處理前已大幅放緩。

圖1 處理前變壓器內(nèi)部氣體數(shù)據(jù)折線圖

為確認(rèn)變壓器內(nèi)檢后C2H2增長是殘氣回溶還是內(nèi)部缺陷未消除繼續(xù)產(chǎn)氣所致，2014年1月19日，對(duì)變壓器進(jìn)行離線局放試驗(yàn)。變壓器在電壓下局放量小于100 pC，在電壓下局放量小于500 pC且穩(wěn)定無增長趨勢，在試驗(yàn)過程中試驗(yàn)電壓穩(wěn)定，局放檢測結(jié)果滿足要求，基本排除了變壓器主絕緣及匝間絕緣問題，數(shù)據(jù)見表3。

2.6 離線局放檢測

表3 離線局放檢測結(jié)果 pC

2.7 二次內(nèi)檢

為進(jìn)一步確認(rèn)變壓器內(nèi)部狀態(tài)，2014年1月20日，再次對(duì)變壓器進(jìn)行了內(nèi)檢:低壓側(cè)a，b，c三相連接板無異常；高壓側(cè)三相應(yīng)力錐及均壓罩無松動(dòng)，B相均壓罩經(jīng)2013年4月份擰緊后無松動(dòng)；分接開關(guān)動(dòng)觸頭與靜觸頭檢查無油污、臟物；靜觸頭與分接引線連接處緊固情況檢查未見異常；高壓引線表面檢查無異常，高壓引線絕緣及絕緣支架檢查無脫落、折斷、破損等現(xiàn)象，高壓引線根部紙絕緣無松動(dòng)、破損現(xiàn)象；線圈等其它部件檢查均正常。為便于跟蹤油色譜數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器油進(jìn)行了脫氣處理。

2.8 安裝油色譜在線監(jiān)測裝置

為更及時(shí)地監(jiān)測和分析變壓器的色譜數(shù)據(jù)，2014年1月安裝了油中氣體在線監(jiān)測裝置。2014年3月至2015年5月，變壓器油中C2H2含量增長趨勢見圖2。從圖中可看出，2014年3月至2015年5月，油中C2H2呈緩慢增長趨勢，其中2014年12月至2015年5月，油中C2H2含量在5.0～6.0區(qū)間，已趨于穩(wěn)定，變壓器各項(xiàng)指標(biāo)均保持正常水平。

圖2 處理后C2H2數(shù)據(jù)折線圖

3 結(jié)論

1)變壓器低壓側(cè)c相連接板表面毛刺放電、高壓側(cè)B相均壓罩松動(dòng)和高壓側(cè)C相引出線端部圓柱體松動(dòng)引起的懸浮放電是造成色譜異常的主要原因。

2)2014年3月以后，變壓器油中主要?dú)怏w成分為C2H2，是在2013年4月缺陷未消除前產(chǎn)生，之后油中C2H2氣體增長是因固體絕緣材料中殘氣回溶所致。

3)在缺陷處理過程中，油色譜、帶電局放、離線局放和油色譜在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，起到了關(guān)鍵作用。

〔1〕DL/T 722—2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則 〔S〕.北京:中國電力出版社，2000.

〔2〕DL/T 596—1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程 〔S〕.北京:中國電力出版社，1996.

TM855.1；TM411

B

1008-0198(2015)05-0054-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.05.016

劉麗(1973)，女，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)擔(dān)任長安益陽發(fā)電有限公司生技部電氣點(diǎn)檢工程師。

2015-04-14 改回日期:2015-06-04