一起500 kV變壓器內(nèi)部放電故障的檢修

蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟南 250000)

一起500 kV變壓器內(nèi)部放電故障的檢修

蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟南 250000)

變壓器的安全運行關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，對一起500 kV變壓器內(nèi)部放電故障案例進行分析，探討該主變放電原因，并對該主變故障采取相應(yīng)的處理措施，為變電站變壓器設(shè)備的該類型放電故障原因分析、故障檢修提供了借鑒。

變壓器；放電；金屬性粉末；生產(chǎn)工藝

0 引言

變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止電氣設(shè)備。它是輸變電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，與供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行密切相關(guān)。500 kV變壓器作為超高壓電網(wǎng)主網(wǎng)架中的關(guān)鍵設(shè)備，其安全運行關(guān)系到超高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。結(jié)合某變壓器內(nèi)部產(chǎn)生C2H2氣體及放電誘因分析，為該類變壓器故障分析、查找及檢修提供思路。

由圖7可以看出，隨著壓縮機排氣進入儲罐，儲罐壓力(表壓)出現(xiàn)一定的上升，從最初的0.39 MPa上升到0.43 MPa(20 min這段時間忽略儲罐漏熱引起的儲罐壓力變化)，液位在247～255 mm之間震蕩，這主要是由于BOG氣體的進入對液位產(chǎn)生了輕微的擾動。

1 案例描述

某500 kV變電站3號主變C相變壓器為ODFS-250 000/500無勵磁調(diào)壓變壓器，于2010年生產(chǎn)，2013年底投入運行。該相變壓器在投運初期進行油樣色譜試驗時，發(fā)現(xiàn)油中出現(xiàn)C2H2。通過一段時間的跟蹤、觀察，發(fā)現(xiàn)油中C2H2含量并非持續(xù)性增長，而是呈間斷性增長特征，如表1所示。

2 故障初步檢查分析

(1) 用判斷故障性質(zhì)的三比值法對可能存在的故障類型作初步判斷。取表1中最后一次試驗數(shù)據(jù)進行三比值法計算如下：

表1 油樣色譜試驗 μL/L

將計算結(jié)果與表2中數(shù)據(jù)比對，確定三比值編碼為：2，1，2。

表2 三比值法的編碼說明

與表3比值范圍的編碼進行核對，得出結(jié)果為序號3的低能量放電。

對C相主變本體快速放油，排油完畢后，拆除中性點套管及升高座。在做好安全措施的情況下，檢修人員穿好專用連體服攜帶萬用表、便攜式絕緣搖表，從中性點升高座法蘭口進入變壓器箱體內(nèi)部，進行故障排查。進入時使用梯子下入箱底，避免踩踏導(dǎo)線夾。用便攜式絕緣搖表檢查主變內(nèi)部放電點附近的絕緣情況、用萬用表測量相關(guān)導(dǎo)體的導(dǎo)通情況，未發(fā)現(xiàn)明顯異常，遂擴大主變內(nèi)部故障排查范圍。在排查過程中，檢修人員發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點附近有很多金屬性粉末。在對主變內(nèi)部進行全面排查過程中，發(fā)現(xiàn)該主變夾件、鐵芯及主變箱體下部均存在大量的金屬性粉末，夾件、鐵芯上的金屬性粉末呈現(xiàn)鐘乳石狀排列。

(2) 通過多種技術(shù)手段對C相進行探測檢查。紅外監(jiān)測發(fā)現(xiàn)3號主變C相中性點套管下方檢修人孔下部約5 cm處，有一異常發(fā)熱點，如圖1所示。經(jīng)與設(shè)備廠家細致分析研究，認為主變內(nèi)部此處可能存在放電點。

圖1 3號主變C相中性點套管下方異常發(fā)熱點

3.1 故障處理

3 故障處理及原因深度分析

檢修試驗人員用AIA的超聲波局放儀，對3號主變C相進行超聲波局放檢測時發(fā)現(xiàn)，中性點套管下方存在不穩(wěn)定的具有明顯間歇性的放電信號。在連續(xù)模式下觀察信號變化特征，顯示信號間歇性特點很強，且較大幅值信號出現(xiàn)的周期、頻次極不穩(wěn)定。在PRPR模式下，信號具有明顯的相位分布特征，而主變其他部位無明顯信號，據(jù)此認定此處存在放電點可能性非常大。

11月28日，在中國國家主席習(xí)近平和西班牙首相佩德羅·桑切斯的見證下，中國自主品牌汽車企業(yè)一一安徽江淮汽車集團股份有限公司與大眾汽車集團（中國）及西雅特在巴塞羅那簽署諒解備忘錄。根據(jù)協(xié)議，合作方將基于各自的技術(shù)實力和產(chǎn)品儲備，共同開發(fā)一款電動汽車平臺，用于生產(chǎn)江淮大眾車型，江淮大眾將于2021年前引進西雅特品牌，并共同進行電動化開發(fā)，在2018年年底前開工建設(shè)江淮大眾研發(fā)中心，該中心將關(guān)注電動化、車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等核心領(lǐng)域以及其他以未來為導(dǎo)向的技術(shù)。作為三方合作的重大項目，江淮大眾新能源乘用車項目研發(fā)中心已在合肥市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)舉行開工儀式。

表3 判斷故障性質(zhì)的三比值法對照

在對該相變壓器返廠吊芯檢查中，發(fā)現(xiàn)在鐵芯頂部存在放電點。對金屬性粉末組成成分的化驗結(jié)果顯示，金屬粉末的主要成分為鐵。金屬粉末的聚集，使絕緣距離變小，造成了低能量放電；由于金屬性粉末的位置及形態(tài)的不穩(wěn)定性，造成了C2H2等氣體的間斷性增長，這與前面的色譜分析結(jié)果相一致。因繞組、鐵芯、器身存在金屬性粉末隱患，決定將主變吊芯，拆解鐵芯絕緣件，對變壓器鐵芯繞組進行拆解、油沖洗、組裝，并恢復(fù)鐵芯絕緣。

劉 況(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)運檢工作。

蓋海龍(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運檢工作，email：562682431@qq.com.

4 結(jié)束語

在20世紀80年代之前，人們一直秉承建立在經(jīng)典科學(xué)之上的認識論模式，認為宇宙是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)的運動遵循一定的法則，整個系統(tǒng)是穩(wěn)定的和可以控制的（Dente,1999）。人們視宇宙萬物為一個由各個部分組成的機械的系統(tǒng)，

1 鐘洪璧，高占邦，王正官，等.電力變壓器檢修與試驗手冊[M].北京：中國電力出版社，2000.

2 國家能源局.DL/T 573—2010電力變壓器檢修導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社，2010.

3 戴慶富，潘明武，楊洪祥，等.電氣試驗工(第二版)[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

2015-09-16；

2016-06-08。

變壓器生產(chǎn)廠家對主變生產(chǎn)各流程進行細致排查，最終確認該相主變內(nèi)部存在大量金屬性粉末的原因如下：主變生產(chǎn)過程中，為了保證油箱內(nèi)部噴漆良好附著，在噴漆前進行箱體內(nèi)壁噴砂(主要為金屬性顆粒)；在噴砂、噴漆未干的情況下，施工人員便往油箱內(nèi)注油，導(dǎo)致主變箱體內(nèi)部存在大量金屬性粉末，進而導(dǎo)致主變內(nèi)部局部絕緣距離不足，產(chǎn)生局部間歇性低能量放電，產(chǎn)生C2H2等氣體。通過及時對該主變放電故障進行誘因分析、故障排查及檢修，避免了主變嚴重事故的發(fā)生。

本案例中，油中金屬性雜質(zhì)造成變壓器低能量放電，產(chǎn)生C2H2等氣體，威脅主變的安全運行。由此可見，嚴格執(zhí)行主變生產(chǎn)工藝是變壓器安全運行的重要保障。主變生產(chǎn)廠家應(yīng)嚴格管控變壓器生產(chǎn)流程，加強主變生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)督，確保主變制造質(zhì)量，以保證主變在投運后可靠運行。

3.2 金屬性粉末存在原因分析

亞里士多德為真正的城邦奠定了制度美德基礎(chǔ)。他認為，“胸懷優(yōu)良法制這一目標的人不得不考慮政治上的德性和邪惡的問題。要真正配得上城邦這一名稱而非徒有其名，就必須關(guān)心德性問題，這是毋庸置疑的?！盵2](P93)因此，對于各種政體而言，城邦都需要確立公正，公正是政治的基準。換句話說，公正是政體的制度美德。公正在亞里士多德那里，有兩個主要標準，即守法和平等。其中守法(包括習(xí)俗和法規(guī))最為重要，因為守法是一個人生活在城邦共同體中，并成為一個好公民的必要條件，人一旦脫離了法律和公正就會變成最惡劣的動物。

孟慶承(1978-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運檢工作。

呂 楠(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運檢工作。

給予飲食指導(dǎo)，囑患者注意調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，攝入合理的飲食，避免攝入不易消化、油膩、生冷、辛辣刺激性食物，并形成良好的進食習(xí)慣；在此基礎(chǔ)上，給予多潘立酮片（規(guī)格為10 mg/片）10 mg，3次/d餐前30min口服。治療2周為1個療程。

吳 迪(1988-)，女，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運檢工作。