500 kV 高壓并聯(lián)電抗器輕瓦斯故障的原因

李曉敏

(華能龍開口水電有限公司龍開口水電廠，云南 671505)

1 故障情況

某電廠500 kV 線路高壓并聯(lián)電抗器發(fā)生“輕瓦斯”故障報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器內(nèi)充氣約400 ml，排氣后不斷產(chǎn)生氣體報(bào)警。根據(jù)監(jiān)控上位機(jī)報(bào)出的電抗器輕瓦斯報(bào)警信號(hào)，檢查發(fā)現(xiàn)電抗器已充氣約400 mL，對(duì)其進(jìn)行排氣后觀察，約半小時(shí)報(bào)警一次?？紤]到電抗器裝有氣體在線色譜裝置，為排除氣體產(chǎn)生源頭，首先關(guān)閉氣體色譜在線監(jiān)測裝置載氣瓶出口閥，關(guān)閉色譜在線監(jiān)測裝置進(jìn)油閥和出油閥。關(guān)閉后觀察，瓦斯繼電器內(nèi)仍然充氣。對(duì)電抗器中產(chǎn)氣部位進(jìn)行排除法確定。由于事件發(fā)生時(shí)電抗器已停運(yùn)10 余天，且根據(jù)油樣色譜分析結(jié)果，排除電抗器內(nèi)部故障原因產(chǎn)生氣體。經(jīng)檢查二次信號(hào)回路無誤，排除誤發(fā)信號(hào)因素。

2 原因分析

綜合排除以上可能的故障原因，初步懷疑氣體來源為高壓側(cè)GIS 氣室。經(jīng)對(duì)瓦斯繼電器內(nèi)氣體取樣，使用SF6檢漏儀檢測，結(jié)果表明SF6氣體含量較大。將氣體樣品送至省電科院進(jìn)行氣體組分及含量進(jìn)行定量分析，結(jié)果表明SF6氣體成分高達(dá)86.41%，高壓套管末屏處可排出氣體，綜合判斷，電抗器油/ SF6 高壓套管密封不嚴(yán)致SF6氣體進(jìn)入電抗器并導(dǎo)致瓦斯繼電器報(bào)警，需立即對(duì)高壓套管進(jìn)行檢查更換。

3 高壓套管更換關(guān)鍵工藝

1)回收C 相高壓套管SF6氣體，相鄰氣室降壓至260kPa 以下;拆除GIS 氣隔同電抗器連接的軟連接;為防止GIS 導(dǎo)體及盆式絕緣子受潮，將所拆除的GIS 導(dǎo)管端部用專用端蓋堵頭封裝后注入氮?dú)獗Ｗo(hù)。

2)更換套管時(shí)對(duì)天氣要求為無雨、空氣濕度75%以下;在確定更換的前一天開始對(duì)電抗器進(jìn)行熱油循環(huán)，使電抗器內(nèi)部油溫高于環(huán)境溫度10～20℃;打開油枕的旁通閥及油枕兩頭的放氣塞，對(duì)電抗器進(jìn)行抽油，用真空濾油機(jī)將絕緣油抽至準(zhǔn)備好的油罐中，直至油抽完;抽油完畢后裝好油枕兩頭的放氣塞;先拆除高壓升高座上的絕緣筒，往上抬起絕緣筒，拆除套管與線圈的連接引線，然后再將絕緣筒慢慢放下，同時(shí)由外部拆除套管頂部的外接線和接線頭;松開套管與升高座的連接螺絲，用吊繩綁好套管，緩慢的將套管吊出;將新的套管綁好，用酒精將套管表面擦拭干凈，吊裝到升高座上，安裝好套管與升高座的螺絲，均勻的緊固到位;經(jīng)人孔進(jìn)入電抗器內(nèi)，先把絕緣筒向上抬起，連接套管與線圈的連接線，然后把絕緣筒重新裝好;對(duì)電抗器器身進(jìn)行一次全面檢查，清理電抗器內(nèi)的紙屑，工具等;封閉入孔。

3)對(duì)電抗器抽真空，真空在65 Pa 以下后，停真空泵，在30 分鐘內(nèi)，真空度上升應(yīng)小于10 Pa，接著繼續(xù)對(duì)電抗器抽真空至65 Pa 以下保持24 小時(shí);電抗器注油前進(jìn)行絕緣油耐壓、微水、色譜試驗(yàn);對(duì)電抗器進(jìn)行真空注油，注油速度5 000～6 000 l/h，注油至油位表的曲線規(guī)定的位置。注油完畢后，關(guān)閉油枕上部的旁通閥，緩慢的解除真空;對(duì)電抗器進(jìn)行48 小時(shí)以上的熱油循環(huán)，至油樣合格。靜放期間對(duì)電抗器試加0.035 Mpa 正壓24 小時(shí)，電抗器無滲漏油現(xiàn)象。

4 高壓套管故障原因

進(jìn)行故障套管檢查及密封性試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)套管銅導(dǎo)電桿從氣端方向整體平移3.8 mm，使氣端和油端密封性能降低，造成SF6 氣體從GIS 氣室滲入套管芯子內(nèi)腔，經(jīng)油端密封進(jìn)入電抗器中。

高壓套管在安裝就位前已發(fā)生導(dǎo)電桿向氣端方向平移，密封性能降低，但仍可以承受SF6正常工作壓力(0.52MPa)，運(yùn)行中未發(fā)生SF6氣體泄漏。電抗器停運(yùn)后，油溫降低，套管及電抗器本體溫度降低與環(huán)境溫度平衡，隨著溫度降低，密封圈收縮，密封性能進(jìn)一步下降，導(dǎo)致SF6氣體從氣室竄入電抗器中。

導(dǎo)電桿平移原因可能為吊裝或轉(zhuǎn)移過程中受外力所致，經(jīng)審查設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖，符合要求，套管故障為個(gè)例，故此次套管故障應(yīng)為一起罕見的高壓套管密封異常引起的電抗器“輕瓦斯”告警。

參考資料:

［1］華東電力試驗(yàn)研究院.并聯(lián)干式電抗器故障原因分析.2000.12.

［2］干式空心并聯(lián)電抗器多起損壞原因分析［J］.電氣技術(shù).2012 (07).

［3］特變電工衡陽變壓器有限公司.產(chǎn)品出廠文件.2012.

［4］王越明，王朋，楊瑩.變壓器故障診斷與維修.2008.