1000 kV特高壓變壓器不拆引線試驗(yàn)研究

馬曉薇， 樊培培， 張晨晨， 李萌萌， 晏 松， 華 超

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司檢修分公司， 安徽 合肥 230051)

0 引言

特高壓變壓器主體變體積龐大，各側(cè)套管離地面高度高，尤其是高壓套管(以淮南站1號(hào)主變?yōu)槔?，高壓套管頂部接線板離地高度17.88米)?！?000 kV交流電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW 322-2009)規(guī)定，1000 kV變壓器的試驗(yàn)周期是1年一次。按照傳統(tǒng)的拆引線的試驗(yàn)方法，對(duì)主體變拆裝引線和接測(cè)量線時(shí)，要頻繁使用高架車、吊車，勞動(dòng)強(qiáng)度高、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、耗時(shí)長(zhǎng)[1]。同時(shí)在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高壓套管由于本身體積大、高度高，每次拆高壓引線時(shí)，套管都會(huì)有明顯的晃動(dòng)，頻繁拆除和恢復(fù)套管引線的過程中，會(huì)對(duì)套管本身、套管引線接頭、套管升高座造成累積性的機(jī)械損傷，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下隱患[2]。

為降低工作風(fēng)險(xiǎn)，確保特高壓設(shè)備的安全，嘗試不拆除試驗(yàn)引線的方法開展變壓器預(yù)防性試驗(yàn)提高試驗(yàn)效率，降低因拆除和恢復(fù)引線對(duì)套管造成損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

1 特高壓變壓器拆和不拆引線試驗(yàn)的區(qū)別

國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司檢修公司負(fù)責(zé)運(yùn)維1000 kV蕪湖站和1000 kV淮南站內(nèi)三組特高壓變壓器，近年來對(duì)于特高壓變壓器的部分預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目開展拆和不拆引線試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。拆和不拆引線接線方式的區(qū)別在于主體變的高壓側(cè)、中壓側(cè)引線是否拆除。

特高壓變壓器接線圖如圖1所示，拆線是指拆除變壓器主體變高壓(A)、中壓(Am)、中性點(diǎn)(X)套管接線板連接線，拆除主體變與調(diào)補(bǔ)變的所有連接，即拆除主體變中性點(diǎn)(1X)、低壓側(cè)(1x)(1a)連接線。不拆線是指拆除變壓器主體變中性點(diǎn)(X)套管接線板連接線，拆除主體變與調(diào)補(bǔ)變的所有連接，即拆除主體變中性點(diǎn)(1X)、低壓側(cè)(1x)(1a)連接線，保留高壓(A)、中壓(Am)引線連接，試驗(yàn)時(shí)，打開各側(cè)地刀[3]。

圖1特高壓變壓器接線圖

鑒于拆和不拆引線接線方式的唯一區(qū)別在于主體變高壓側(cè)、中壓側(cè)引線是否拆除，對(duì)于繞組電阻、套管介損電容量及絕緣電阻、鐵芯夾件絕緣電阻、低壓繞組對(duì)高中壓繞組及地的絕緣電阻/介損及電容量/泄漏電流試驗(yàn)項(xiàng)目，是否拆除引線對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不大，受影響的試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括本體變高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地的絕緣電阻/介損及電容量/泄漏電流。以下將對(duì)主體變這三個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析。

2 拆和不拆引線接線方式下的試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)比分析

2.1 繞組連同套管絕緣電阻

主體變高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地絕緣電阻拆和不拆引線試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。由于絕緣電阻受溫度、濕度、電力設(shè)備表面臟污的影響較大，在不同的試驗(yàn)環(huán)境下，絕緣電阻檢測(cè)數(shù)據(jù)也不一致。從表1可以看出，三組變壓器不拆線時(shí)AAm、1X對(duì)1a、1x及地繞組連同套管絕緣電阻小于拆線時(shí)的數(shù)據(jù)，這是因?yàn)楦咧袎簜?cè)并聯(lián)有壓變、避雷器、架空線路以及GIS等設(shè)備，導(dǎo)致不拆線檢測(cè)數(shù)據(jù)偏小，由于關(guān)聯(lián)設(shè)備較多，不拆線數(shù)據(jù)受環(huán)境影響也更大，歷次數(shù)據(jù)離散性很大。而且隨著時(shí)間的推移，不拆線絕緣電阻數(shù)據(jù)普遍存在明顯下降的趨勢(shì)，淮南站兩組變壓器尤其明顯(不拆線絕緣電阻數(shù)據(jù)已經(jīng)低于10000 MΩ)，可能跟淮南站污穢逐年嚴(yán)重有關(guān)。不同的電力設(shè)備及不同材料制成的電力設(shè)備，其絕緣電阻隨溫度的變化也不一樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量也很難保證在完全近似的溫度下進(jìn)行。為了進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果比較，部分規(guī)程(例如狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程)有絕緣電阻溫度換算系數(shù)，但由于設(shè)備的陳舊程度、干燥程度等影響因素很多，加之不拆線還涉及很多其他設(shè)備，很難得出一個(gè)準(zhǔn)確的換算系數(shù)。

鑒于不拆線時(shí)主體變高中壓繞組并聯(lián)設(shè)備太多，絕緣電阻數(shù)據(jù)受環(huán)境影響太大，離散性很強(qiáng)，很難找出內(nèi)在規(guī)律，建議后續(xù)絕緣電阻不拆線測(cè)試工作按照《變電設(shè)備不拆高壓引線試驗(yàn)導(dǎo)則》(Q/GDW 11086-2013)執(zhí)行，不再檢測(cè)高中對(duì)低及地絕緣電阻，而是檢測(cè)高中壓對(duì)低壓及鐵芯夾件絕緣電阻、高中低壓對(duì)鐵芯夾件絕緣電阻，考核繞組之間的絕緣和繞組對(duì)鐵芯夾件的絕緣，受環(huán)境影響會(huì)小得多，并結(jié)合油質(zhì)試驗(yàn)綜合分析判斷繞組對(duì)地絕緣[4]。

表1 繞組連同套管絕緣電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 繞組連同套管介損及電容量

主體變高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地介損及電容量拆線與不拆線試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 繞組連同套管介損及電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

介損值因主體變高中壓側(cè)并聯(lián)的壓變等設(shè)備介損值很小，理論上不拆線應(yīng)該比拆線介損偏小，但是因并聯(lián)設(shè)備眾多，不拆線介損受天氣、臟污等影響很大，部分設(shè)備不拆線介損比拆線介損大，規(guī)律不明顯。

不拆線比拆線時(shí)電容量大，但是差值基本是一個(gè)固定的值(高中壓側(cè)的壓變、避雷器、架空線路以及GIS等設(shè)備并聯(lián)電容值)。將三組變壓器歷年來的不拆線電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向分析比較，如表3所示，以第一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)為初值，計(jì)算出電容量初值差，從表中可以看出初值差都很小，在±0.7%以內(nèi)。

表3 不拆線電容量試驗(yàn)數(shù)據(jù)

綜上所述，不拆線時(shí)電容量數(shù)據(jù)基本固定，可以采用第一次不拆線時(shí)電容量數(shù)據(jù)作為初值進(jìn)行比較，按照規(guī)程要求電容量不應(yīng)有明顯變化。而不拆線時(shí)介損值受環(huán)境影響較大，縱向比較和橫向比較均有一定的分散性。

建議后續(xù)介損及電容量不拆線測(cè)試工作按照《變電設(shè)備不拆高壓引線試驗(yàn)導(dǎo)則》(Q/GDW 11086-2013)執(zhí)行，不再檢測(cè)高中對(duì)低及地介損及電容量，而是采用正接線，檢測(cè)高中壓對(duì)低壓及鐵芯夾件介損及電容量、高中低壓對(duì)鐵芯夾件介損及電容量，并結(jié)合油質(zhì)試驗(yàn)綜合分析判斷繞組介損及電容量情況。

2.3 繞組連同套管泄漏電流試驗(yàn)

主體變高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地泄漏電流拆線與不拆線試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。不拆線時(shí)因并聯(lián)支路較多，泄漏電流值普遍增大，分散性較大。由于出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)均不開展泄漏電流測(cè)試，不拆線試驗(yàn)導(dǎo)則對(duì)此項(xiàng)目也未做要求，此項(xiàng)試驗(yàn)開展意義不大，建議后續(xù)預(yù)試工作取消該試驗(yàn)項(xiàng)目。

表4 繞組連同套管泄漏電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

(1) 特高壓變壓器不拆引線預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目中，繞組連同套管絕緣電阻/介損及電容量試驗(yàn)，建議不拆引線試驗(yàn)工作按照《變電設(shè)備不拆高壓引線試驗(yàn)導(dǎo)則》(Q/GDW 11086-2013)執(zhí)行，不再采用高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地的接線方式，而是采用高中壓繞組對(duì)低壓繞組及鐵芯夾件、高中低壓繞組對(duì)鐵芯夾件的接線方式，考核繞組之間的絕緣和繞組對(duì)鐵芯夾件的絕緣狀況。高中壓繞組對(duì)低壓繞組及地泄漏電流試驗(yàn)，不拆線試驗(yàn)導(dǎo)則對(duì)此項(xiàng)目未做要求，此項(xiàng)試驗(yàn)開展意義不大，建議后續(xù)預(yù)試工作取消該試驗(yàn)項(xiàng)目。

(2)預(yù)防性試驗(yàn)每年開展一次，頻繁拆設(shè)備接頭，可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成累積性的機(jī)械損傷[5]。建議今后按照《變電設(shè)備不拆高壓引線試驗(yàn)導(dǎo)則》(Q/GDW 11086-2013)進(jìn)行不拆線試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果判斷按照《1000 kV交流電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW 322-2009)執(zhí)行。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；?qū)?shù)據(jù)有懷疑時(shí)，應(yīng)采取拆線試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析。