某變電站110kV#1主變整體絕緣性能下降處理

文/史俊 陳仕驕 史翠紅 吳國(guó)天 王杰 史梁文喆

1 前言

某110kV變電站110kV#1主變壓器歷年預(yù)試定檢發(fā)現(xiàn)，繞組整體絕緣電阻下降，絕緣性能降低，查閱了05年、10年幾次試驗(yàn)報(bào)告，發(fā)現(xiàn)其20℃下的絕緣電阻降低十幾倍，繞組介損05年、10年、17年的測(cè)試結(jié)果呈逐年增大趨勢(shì)，本體的絕緣油的擊穿耐壓降低，90℃下的油介損增大至2017年的4.3%，體積電阻率從 146.7×109下降到 2.05×106，下降了 105數(shù)量級(jí)，證明油中存在著溶膠雜質(zhì)類等物質(zhì)是導(dǎo)致變壓器絕緣性能下降的主要原因。

2 變壓器歷年絕緣試驗(yàn)

絕緣性能降低說(shuō)明這臺(tái)變壓器存在絕緣隱患，因此對(duì)這臺(tái)變壓器又進(jìn)行運(yùn)行情況跟綜，包括停電進(jìn)行的變壓器本體電氣絕緣試驗(yàn)以及不停電的變壓器油化驗(yàn)及介損分析，具體情況見(jiàn)表1 和表2。從整體絕緣電阻值及繞組介損值歷年數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，變壓器整體絕緣已明顯下降，繞組之間的介損明顯上升。變壓器絕緣性能下降有很多原因，有些是變壓器出廠干燥不徹底導(dǎo)致的。有些是變壓器運(yùn)行過(guò)程中密封不良或其它原因造成潮氣侵入。另外運(yùn)行中的變壓器絕緣油因處理不徹底等引起油介損偏高，體積電阻率下降、擊穿電壓降低也是造成變壓器繞組絕緣性能下降原因。為了分析這臺(tái)變壓器絕緣性能下降原因，在進(jìn)行變壓器電氣試驗(yàn)同時(shí)，也進(jìn)行了變壓器油的分析試驗(yàn)，油介損、體積電阻率、擊穿電壓測(cè)試情況見(jiàn)表3。

變壓器油介損90℃下由交接時(shí)1.18% 上升到17年12月1號(hào)的4.3%，已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)4%要求。增加了將近2.7倍，且油介損增長(zhǎng)的速率與絕緣電阻的下降速度基本一致，體積電阻率也降低了將近三個(gè)數(shù)量級(jí)，擊穿電壓也下降到30kV，不滿足規(guī)程≥35kV的要求，而變壓器油介損增加、體積電阻率下降、擊穿電壓降低的原因主要因?yàn)樗?、微生物、膠狀物質(zhì)和其他雜質(zhì)導(dǎo)致，因此我們首先判斷變壓器油油質(zhì)變化是否由微生物污染引起，將該變壓器油取樣在日常環(huán)境下經(jīng)過(guò)1個(gè)月時(shí)間的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)油樣顏色均發(fā)生變化，說(shuō)明變壓器油含有微生物污染，由于該變壓器運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng), 且本體無(wú)滲漏油, 絕緣歷年油色譜和微水分析數(shù)據(jù)正常，對(duì)變壓器進(jìn)行了放油后的絕緣電阻測(cè)量。放油后變壓器的絕緣電阻有明顯上升, 高、中、低壓的絕緣電阻均增加3-5倍。通過(guò)以上試驗(yàn)分析認(rèn)為造成變壓器本體絕緣特性下降的原因系絕緣油介損增加，體積電阻率下降所致。

表1：某變電站#1主變絕緣電阻測(cè)試( 已換算到20℃)

表2：繞組介損( tanδ%) 及電容量測(cè)量( tanδ%已歸算至20℃)

表3：變壓器油的擊穿電壓、介損及體積電阻率

3 變壓器絕緣油處理

因絕緣油介損增加，體積電阻率下降引起的變壓器絕緣性能下降，可采用分子篩濾油紙和真空濾油的方法來(lái)處理，即采用高吸附劑除去變壓器油中雜質(zhì)來(lái)處理變壓器絕緣性能的問(wèn)題，通過(guò)油處理。從處理前、后變壓器絕緣電阻、繞組介損、油擊穿電壓、變壓器油介損、體積電阻率來(lái)看，其各種指標(biāo)都已得到了很大改善，如20%下的高壓繞組對(duì)中壓繞組、低壓繞組、地的絕緣電阻值從1397MΩ 上升到17230MΩ，提高了近13 倍，20℃繞組介損值從0. 6%下降到0. 2%，下降了3倍多，90%的油介損值從4. 3% 下降到0. 099%，也下降了近45 倍左右，體積電阻率也上升了106個(gè)數(shù)量級(jí)，通過(guò)處理，足以說(shuō)明變壓器的絕緣性能得到了很大的提高。

4 診斷結(jié)論

變壓器是電網(wǎng)運(yùn)行中能量轉(zhuǎn)換的心臟設(shè)備，正常運(yùn)行壽命一般長(zhǎng)達(dá)三十多年。由于油紙絕緣的組合設(shè)計(jì)，變壓器絕緣油的場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)更高，變壓器的絕緣性能會(huì)下降，而主要是由于變壓器油絕緣性能下降導(dǎo)致的。通過(guò)分析，確定了添加金屬鈍化劑和吸附劑吸附處理的方法對(duì)恢復(fù)變壓器絕緣電阻的有效性。 綜上，無(wú)論是變壓器壽命期間的絕緣油正常老化，還是由于其他的內(nèi)在或外在原因?qū)е伦儔浩鹘^緣油絕緣性能下降。下降缺陷原因分析到位至關(guān)重要，了解了發(fā)生絕緣性能下降的原因才能有的放矢地進(jìn)行解決。 另一方面，對(duì)于變壓器油絕緣性能下降的處理方法，換油的方法成本高昂，而且處理很不徹底，容易發(fā)生反彈現(xiàn)象，吸附再生處理法是變壓器油絕緣性能下降導(dǎo)致的變壓器絕緣電阻下降處理的最有效的方法。通過(guò)添加金屬鈍化劑的方法來(lái)吸附金屬離子，通過(guò)極性吸附劑吸附變壓器油中的極性化合物，再通過(guò)真空濾油，脫氣脫水過(guò)濾，最后得到絕緣性能優(yōu)異的變壓器油。實(shí)踐證明，本處理技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)可行，具有良好的示范作用。

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