110 kV 及以上電壓互感器運行分析及應用

張穎才

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引 言

110 kV 及以上電壓互感器是變電站的重要設(shè)備，做好110 kV 及以上電壓互感器運行缺陷分析，對保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定具有重要意義。本文從不同方面總結(jié)分析110 kV 及以上電壓互感器運行缺陷情況及其原因，并提出了電壓互感器的運行檢修策略及采購策略。

1 110 kV 及以上電壓互感器運行缺陷分析

以某電網(wǎng)公司2018 年度110kV 及以上電壓互感器缺陷情況為例進行分析。

1.1 各電壓等級缺陷率分析

統(tǒng)計不同電壓等級及不同缺陷程度缺陷率資料，分析各電壓等級缺陷情況[1]，如表1 所示。其中，缺陷率=缺陷次數(shù)/設(shè)備總臺數(shù)×100。

由表1 可知，總?cè)毕萋首畲蠹性?20 kV 電壓等級以及直流電壓互感器，因此有必要加強220 kV 電壓等級及直流互感器的管理和控制工作。

1.2 設(shè)備缺陷類型分析

由于220 kV 電壓互感器缺陷率高發(fā)，所以具體對某典型地域220 kV 電壓互感器缺陷類型進行統(tǒng)計分析，如圖1 所示。

圖1 某地域220 kV 電壓互感器缺陷類型分析

圖1 中，該地域220 kV 電壓等級共發(fā)生緊急重大缺陷23 起，設(shè)備整體缺陷率達0.673 次/百臺·年，高于全網(wǎng)220 kV 設(shè)備整體緊急重大缺陷率。主要缺陷表象為SF6氣體濕度超標，共9 起；本體介損超標，共4 起。

1.3 不同運行年限缺陷率分析

對不同運行年限及電壓等級缺陷情況進行統(tǒng)計分析，如表2 所示。

表1 2018 年110 kV 及以上電壓互感器缺陷率總體情況

由表2 可知，110 kV 及以上電壓互感器整體缺陷率隨著運行年限的增長呈現(xiàn)由高到低再升高的趨勢。剛投運1 年以內(nèi)的互感器由于入網(wǎng)質(zhì)量不高，導致陷率較高；互感器運行1 年后趨于穩(wěn)定，缺陷率較低，但逐年增長，在15 年后急劇增長至0.660 3 次/百臺·年，即便在20 年后有所降低，但仍保持相對較高的運行缺陷率。

1.4 缺陷率高發(fā)月份分析

據(jù)統(tǒng)計，缺陷發(fā)生率較高的月份為1 月、5 月、9 月、12 月，5 月迎峰度夏時缺陷率最高為16.67%。統(tǒng)計缺陷高發(fā)月份典型缺陷問題，如圖2 所示。其中，主要高發(fā)缺陷類型為SF6濕度、介損值超標[2]。

1.5 制造商缺陷分析

電壓互感器發(fā)生如SF6氣體濕度超標、本體介損超標、氣體壓力低等缺陷原因，均與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)，屬于廠家質(zhì)量問題。對于電壓互感器缺陷率最高的制造商，建議相關(guān)供電局應加強對該廠商產(chǎn)品的管控以及相關(guān)互感器的檢修工作。。

表2 110 kV 及以上電壓互感器缺陷率運行年限統(tǒng)計表

圖2 缺陷高發(fā)月份典型缺陷分析

2 110 kV 及以上電壓互感器運行缺陷原因總結(jié)分析

根據(jù)該電網(wǎng)公司110 kV 及以上電壓互感器2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可進行如下總結(jié)分析。

2.1 部分產(chǎn)品入網(wǎng)質(zhì)量不高

在緊急重大缺陷責任原因分析中，產(chǎn)品質(zhì)量問題是導致設(shè)備壽命終結(jié)和缺陷頻發(fā)的主要原因，如圖3所示。由于電壓互感器設(shè)備存在供應商多、單臺價值低及現(xiàn)場監(jiān)造不易實施等情況，部分產(chǎn)品入網(wǎng)質(zhì)量難以把控，所以容易引起產(chǎn)品缺陷頻發(fā)等問題。

圖4 為電壓互感器缺陷類型占比圖。由電氣試驗數(shù)據(jù)異常導致缺陷的比例為33.33%，占比最大；其次是氣體試驗數(shù)據(jù)異常，占比20.59%，信號告警占比12.75%，其他缺陷類型占比均低于10%。

2.2 設(shè)備運維檢修壓力較大

2.2.1 部分設(shè)備運行工況差

在惡劣氣候環(huán)境下，產(chǎn)品質(zhì)量及現(xiàn)場安裝不過關(guān)的電壓互感器，易頻發(fā)滲漏、銹蝕、微水抄表、接頭發(fā)熱等缺陷。

2.2.2 維護工作量逐年增大

運行年限越長的設(shè)備，維護、檢修、報廢工作量及風險控制難度也會急劇增加。

圖3 2018 年電壓互感器緊急重大缺陷責任原因占比

2.3 電壓互感器缺陷故障分析力度不夠

由于單臺電壓互感器的價值不高，出現(xiàn)缺陷或故障時，通常直接更換設(shè)備，沒有對設(shè)備的缺陷和故障進行透徹分析，未能及時提供有效的預防措施避免同類型缺陷和故障的頻發(fā)[3]。

3 110 kV 及以上電壓互感器管理策略應用

3.1 加強產(chǎn)品入網(wǎng)質(zhì)量管控

建議依據(jù)設(shè)備入網(wǎng)階段的電壓互感器技術(shù)監(jiān)督實施細則，各電網(wǎng)分公司、下屬供電局對涉及新建項目、技改項目的相關(guān)單位進行電壓互感器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督。設(shè)備選型階段應嚴格執(zhí)行公司裝備技術(shù)導則電壓互感器部分，并充分考慮地域環(huán)境因素對設(shè)備的影響；在設(shè)備制造階段對部分廠家的制造過程和出廠試驗，加強抽檢和對違規(guī)行為的懲治力度；規(guī)范和優(yōu)化設(shè)備采購 技術(shù)規(guī)范。

圖4 2018 年電壓互感器缺陷類型占比圖

3.2 落實運維檢修計劃

加強設(shè)備運維檢修管控，建議優(yōu)先將運維重心集中在老舊、缺陷頻發(fā)和未完成反措的電壓互感器；合理制定A、B 修檢修計劃，落實“應修必修、修必修好”的設(shè)備檢修原則，在一定程度上減輕未來幾年檢修 壓力[4]。

3.3 加強電壓互感器缺陷故障分析力度

加強對電壓互感器缺陷故障分析力度，與廠家共同分析清楚原因，為存量和新增設(shè)備提供對應措施，避免同類型缺陷故障頻發(fā)。

4 結(jié) 論

本文提出了具有針對性的110 kV 及以上電壓互感器運行缺陷管理策略，以指導設(shè)備管理人員高效巡視設(shè)備，合理開展運維檢修，提高電壓互感器可靠性，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。