一起變壓器局部放電事故分析及處理措施

摘 要：局部放電是長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱，指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，它是由于設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點(diǎn)或生產(chǎn)過程中造成的缺陷，在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的現(xiàn)象。針對(duì)試驗(yàn)時(shí)一起變壓器局部放電問題進(jìn)行了分析，提出了問題的處理方案。

關(guān)鍵詞：電弧放電；裕度；爬電痕跡；氣穴；方案

局部放電是長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱，短時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)又稱預(yù)預(yù)防。它們都是例行試驗(yàn)中一種非常重要的試驗(yàn)，局部放電指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，它是由于設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點(diǎn)或生產(chǎn)過程中造成的缺陷，在高電場(chǎng)強(qiáng)度作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的現(xiàn)象。它表現(xiàn)為絕緣內(nèi)氣體的擊穿、小范圍內(nèi)固體或液體介質(zhì)的局部擊穿或?qū)俦砻娴倪吘壖凹饨遣课粓?chǎng)強(qiáng)集中引起局部擊穿放電等。但若電器設(shè)備絕緣在運(yùn)行電壓下不斷出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電將產(chǎn)生累積效應(yīng)會(huì)使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個(gè)絕緣擊穿。

2015年5月某廠生產(chǎn)的一臺(tái)750kV變壓器，在短時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時(shí)測(cè)量高壓位置的局部放電量，發(fā)現(xiàn)放電量超出標(biāo)準(zhǔn)要求，多種測(cè)量方法測(cè)量均有放電量，經(jīng)多次處理后方才解決，該文對(duì)此問題的處理過程進(jìn)行了介紹。

1 情況介紹

（1）對(duì)高壓做局放試驗(yàn)時(shí)，從低壓側(cè)開始加壓，首次試驗(yàn)電壓升至1.7Um/■（低壓：112kV，高壓：785kV）后正常，降至1.5Um/■（低壓：99kV，高壓：693kV）后10分鐘時(shí)出現(xiàn)200pC局放，放電量隨時(shí)間延長(zhǎng)增加，3分鐘內(nèi)從200Pc增至1000Pc。（2）電壓降低后重新升壓，試驗(yàn)起始電壓為25kV，電壓繼續(xù)升至50kV時(shí)，高壓局放量500Pc，升至1.1Um/■（低壓72kV，高壓508kV）后，高壓放電量增至1000Pc；10分鐘后，高壓局放量增至10000Pc。（3）由于試驗(yàn)期間起始電壓較低，超聲定位裝置無法收到超聲信號(hào)，因此無法定位局放具體位置。試驗(yàn)完成后，第二天取油樣化驗(yàn)結(jié)果顯示乙炔與氫氣含量超標(biāo)，分別為17.2%、57%μL/L。根據(jù)數(shù)據(jù)猜測(cè)有較大面積的碳化痕跡，且是在高壓區(qū)域。（4）根據(jù)局放檢測(cè)儀呈現(xiàn)的波形，分析放電現(xiàn)象為電弧放電，而不是懸浮放電。由于不是懸浮放電，且放電規(guī)律不成方波狀，也不符合傳遞比的關(guān)系，排除油箱、磁屏蔽及高壓出線裝置等部位；由于在高壓位置放電，且為電弧放電，排除調(diào)壓引線及旁柱等位置；由于乙炔及氫氣含量超標(biāo)，剔除油中放電的可能。（5）確定為固體絕緣放電，由于在高壓位置放電，可能在高壓線圈內(nèi)外絕緣-撐條或紙板。

2 原因分析

2.1 過程檢查

（1）變壓器本體放油后打開八孔門進(jìn)八檢查高壓首頭位置，檢查高壓首頭部位的角環(huán)、紙板、夾木、絕緣螺桿、絕緣螺母及高壓線圈外部圍屏等位置均未發(fā)現(xiàn)明顯的放電痕跡。（2）拆除套管、升高座、聯(lián)管、儲(chǔ)油柜、冷卻管等附件，起吊箱蓋，把器身吊出油箱外進(jìn)行檢查整個(gè)器身表面，檢查所有夾木、絕緣螺桿、絕緣螺母、上部壓板、墊塊等位置，均未發(fā)現(xiàn)明顯的放電痕跡。（3）考慮器身浸油后不便于檢查，將器身進(jìn)氣象干燥罐烘烤脫油后檢查器身外觀，仔細(xì)檢查鐵心級(jí)間絕緣、油道、各出頭絕緣、上部壓板、夾木、絕緣螺桿、絕緣螺母等位置，對(duì)油箱磁屏蔽是否懸浮過熱、相間隔板是否放電擊穿、高壓出頭處絕緣件是否受損等問題進(jìn)行了逐一排查，仍未發(fā)現(xiàn)放電位置。（4）公司相關(guān)人員召開專題會(huì)討論后制定器身解體檢查的方案。在各公司相關(guān)人員見證下解除與器身連接的引線，拆除上鐵軛，拆除高壓線圈外部紙板和撐條、角環(huán)，用放大鏡檢查，均無問題；隨后提出高壓線圈單獨(dú)檢查，在提高壓線圈過程中，發(fā)現(xiàn)高壓線圈內(nèi)撐條及高-中紙筒有明顯放電痕跡，高-中圍屏紙筒被擊穿兩層（共3mm），且放電位置在高壓中部出線向上第八餅。

2.2 原因分析

（1）用SoftTeam公司Telax軟件在短時(shí)耐壓1分鐘下各個(gè)線餅電場(chǎng)的安全裕度（如圖1所示）和上半部1～15餅內(nèi)側(cè)撐條沿面切向場(chǎng)強(qiáng)分布高壓線圈內(nèi)側(cè)撐條上部的最大場(chǎng)強(qiáng)為1.143kV/mm，最小安全裕度3.69。上部第8餅，場(chǎng)強(qiáng)為0.303kV/mm，最小安全裕度6.3。結(jié)論是設(shè)計(jì)裕度滿足實(shí)驗(yàn)及運(yùn)行要求。（2）外購(gòu)絕緣材料問題，在撐條、紙板表面有明顯樹枝狀的爬電痕跡，用X光檢測(cè)撐條損傷部位及其它部位、相鄰的撐條，均發(fā)現(xiàn)撐條內(nèi)部有明顯的氣穴。此次變壓器事故的緣由在此。

（3）裝配過程中可能存在金屬異物。在線圈繞制、線圈組裝過程中把金屬異物帶進(jìn)撐條、紙板中，且清理不干凈，附著在固體絕緣中，試驗(yàn)時(shí)引起放電。

3 處理措施

（1）仔細(xì)檢查各個(gè)線餅的絕緣情況，用高壓氣槍清理各個(gè)線餅，確保線圈的清潔；更換高壓線圈內(nèi)側(cè)放電點(diǎn)周圍的墊塊、墊條、油道、撐條和角環(huán)等絕緣件，去除導(dǎo)線外部損傷的匝絕緣，并重新補(bǔ)包絕緣。（2）用無塵布擦拭清理高壓線圈內(nèi)側(cè)的三層紙板、三層撐條及下部絕緣，復(fù)裝時(shí)更換新制作的高、中壓線圈間的三張紙板。（3）將各零部件清理干凈后復(fù)裝線圈組、器身、引線及總裝配，按照正常工藝要求執(zhí)行。

4 預(yù)防措施

（1）在原材料出廠時(shí)由原材料廠家提供X光檢驗(yàn)報(bào)告。（2）原材料進(jìn)廠后，加強(qiáng)進(jìn)貨檢驗(yàn)，并用X光進(jìn)行抽檢。（3）生產(chǎn)操作過程中嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和工藝標(biāo)準(zhǔn)要求操作，同時(shí)加強(qiáng)過程的異物控制。

5 結(jié)束語

更換損壞的絕緣件，用X光設(shè)備檢測(cè)無問題后復(fù)裝器身，按照安裝流程裝配后，復(fù)核試驗(yàn)，局部放電量在標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)，滿足要求。對(duì)于試驗(yàn)時(shí)局部放電量超出標(biāo)準(zhǔn)要求的變壓器，要具體問題具體分析，根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象和積累的經(jīng)驗(yàn)，層層分析，逐項(xiàng)排除的方法進(jìn)行判斷，從而能夠快速查明原因，找到解決問題的辦法。

參考文獻(xiàn)

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