220 kV變壓器內(nèi)部放電缺陷原因分析和處理

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

2012年12月，變壓器檢修時取油樣檢測發(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)威部門進行了復測，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)果確認油中H2和C2H2含量已超過標準值，尤其是C2H2含量已遠超5 μL/L的標準限值。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 空載試運行

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

為了進一步分析變壓器油中C2H2，H2含量超標的原因，決定將變壓器空載運行1個月，在運行期間加強監(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，對主變零起升壓后，從高壓側(cè)對主變?nèi)妷簺_擊合閘，主變及其保護裝置無異常。變壓器持續(xù)運行至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致色譜異常的可能，2013年4月1日將3臺潛油泵全停，將變壓器空載運行，4月1日停油泵前取油樣做色譜分析，油泵停運后在4月4日和4月6日各取一次油樣進行色檢測。比對結(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)比對分析得出結(jié)論，變壓器油泵停運后，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致油色譜異常的可能。

2.3 帶電局放檢測

2013年4月15日，對變壓器進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次弱信號傳入監(jiān)測裝置，其它部位未檢測到信號。

2.4 變壓器內(nèi)檢及處理

2013年4月22日，對變壓器進行了內(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，對內(nèi)檢發(fā)現(xiàn)的問題進行了處理: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。

處理完成后再次對變壓器油進行脫氣和濾油處理。4月28日將處理后的油樣進行色譜分析檢測、油簡化試驗、油耐壓試驗，檢測和各項試驗結(jié)果均合格。對變壓器進行了絕緣電阻、直流電阻、介質(zhì)損耗、直流耐壓及泄露電流高壓試驗，試驗結(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，再次投入運行。至2013年12月份，C2H2含量從投運初的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，對變壓器進行離線局放試驗。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，在試驗過程中試驗電壓穩(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

為進一步確認變壓器內(nèi)部狀態(tài)，2014年1月20日，再次對變壓器進行了內(nèi)檢:低壓側(cè)a，b，c三相連接板無異常；高壓側(cè)三相應力錐及均壓罩無松動，B相均壓罩經(jīng)2013年4月份擰緊后無松動；分接開關(guān)動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、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)，對變壓器油進行了脫氣處理。

2.8 安裝油色譜在線監(jiān)測裝置

為更及時地監(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，變壓器各項指標均保持正常水平。

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相均壓罩松動和高壓側(cè)C相引出線端部圓柱體松動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，變壓器油中主要氣體成分為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則 〔S〕.北京:中國電力出版社，2000.

〔2〕DL/T 596—1996電力設(shè)備預防性試驗規(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，大學本科，工程師，現(xiàn)擔任長安益陽發(fā)電有限公司生技部電氣點檢工程師。

2015-04-14 改回日期:2015-06-04