一起220kV主變套管末屏放電滲油原因分析及處理措施

南方電網(wǎng)曲靖供電局 楊海軍 楊海賢 何 拓

變壓器套管末屏的作用是通過(guò)絕緣瓷套引出接地,整個(gè)電容屏全部浸在絕緣油中。通過(guò)末屏可測(cè)量其電容屏的電容量和介損，從而判斷電容屏的絕緣狀況，掌握絕緣性能，因此也稱為測(cè)量端子。變壓器電容式套管末屏接地方式可分為外露連接式（外置式）、金屬外罩封閉式（內(nèi)置式）和常接地式（靠彈簧壓力末端長(zhǎng)期接地，試驗(yàn)時(shí)用專用工具把末端接地點(diǎn)斷開(kāi)）[1]。

對(duì)于常接地結(jié)構(gòu)接地方式的末屏，優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)接地，避免工作人員疏忽造成末屏未接地；缺點(diǎn)是彈簧力減少時(shí)或接地套與引線柱間有卡澀時(shí)接地套不能隨彈簧完全彈出，造成末屏不能可靠接地。近年來(lái)，隨著常接地結(jié)構(gòu)接地方式的末屏的普遍應(yīng)用，末屏放電滲油的缺陷隱患不斷增加，對(duì)電力系統(tǒng)的危害越來(lái)越大，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行[2]。

1 套管末屏漏油案例

2020年07月06日，220kV 同樂(lè)變電站220kV#2主變定檢預(yù)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)#2主變中壓側(cè)B 相套管末屏漏油且有放電痕跡；高壓側(cè)A 相套管末屏在以往的檢修過(guò)程中也有放電痕跡，但已經(jīng)過(guò)處理，現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)新的放電痕跡。

現(xiàn)場(chǎng)檢查情況：主變中壓側(cè)B 相套管。套管末屏護(hù)套蓋打開(kāi)后有漏油現(xiàn)象及放電痕跡，高壓側(cè)A相套管放電痕跡在以往檢修過(guò)程中已經(jīng)過(guò)處理，此次未發(fā)現(xiàn)新的放電痕跡，經(jīng)檢查末屏接地良好且無(wú)滲油現(xiàn)象。

試驗(yàn)檢查情況：高壓試驗(yàn)情況。套管進(jìn)行了介損、電容量、主絕緣、末屏絕緣測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果合格（表1～2）；油化驗(yàn)情況。發(fā)現(xiàn)中壓側(cè)B 相套管氫氣、甲烷、乙炔含量超過(guò)注意值，懷疑內(nèi)部存在放電現(xiàn)象；高壓側(cè)A 相套管乙炔含量超過(guò)注意值，化驗(yàn)報(bào)告如表3、表4。

表1 絕緣電阻檢測(cè)數(shù)據(jù)

表2 介損檢測(cè)數(shù)據(jù)

2 原因初步分析及結(jié)論

末屏放電原因分析：#2主變套管末屏均為常接地式，結(jié)構(gòu)如圖1。這種末屏在設(shè)計(jì)時(shí)采用銅鋁碰撞接地的方式，整個(gè)末屏接地有兩個(gè)可動(dòng)接觸面進(jìn)行接地，其中一個(gè)接地面由壓緊彈簧壓緊接地，一個(gè)接地面由銅套與銅桿滑動(dòng)接觸（該接觸面主要取決于加工的配合精度，如果軸與套配合過(guò)大同樣會(huì)造成接觸不良發(fā)熱）,極易由于電腐蝕造成接觸不良，使電容末屏對(duì)地放電；外層接地套彈簧壓力不足、與末屏引線柱間接觸不良，也會(huì)造成末屏接地故障。中壓側(cè)B 相套管末屏由于有放電現(xiàn)象，造成末屏引線柱內(nèi)部密封件過(guò)熱損壞，密封失效已嚴(yán)重滲漏油，現(xiàn)僅靠外部護(hù)套蓋進(jìn)行密封。

表3 #2主變中壓側(cè)套管油數(shù)據(jù)分析表

表4 #2主變高壓側(cè)套管油數(shù)據(jù)分析表

圖1 #2主變套管末屏結(jié)構(gòu)

結(jié)論：中壓側(cè)B 相套管末屏放電，造成末屏嚴(yán)重滲漏油，套管絕緣油油化驗(yàn)結(jié)果異常；高壓側(cè)A 相套管末屏未發(fā)現(xiàn)新的放電痕跡，高壓試驗(yàn)合格，油化驗(yàn)結(jié)果乙炔輕微超標(biāo)。

3 處理情況及防范措施

現(xiàn)場(chǎng)已對(duì)放電末屏進(jìn)行更換處理，更換為新型號(hào)的內(nèi)置式末屏接地方式。此末屏接地消除了內(nèi)部動(dòng)接觸面接觸存在的隱患，內(nèi)部無(wú)可動(dòng)接觸面，同時(shí)可從外部進(jìn)行檢查接地情況。

防范措施：排查此類型末屏接地形式（重點(diǎn)為沈陽(yáng)傳奇套管），此常接地式末屏接地結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷及隱患，且此技術(shù)已屬淘汰產(chǎn)品，需對(duì)此末屏進(jìn)行更換處理；設(shè)備專業(yè)巡維時(shí)可增加對(duì)變壓器套管末屏部位進(jìn)行紅外測(cè)溫，如發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理；在定檢預(yù)試時(shí)對(duì)變壓器套管末屏接地作為一個(gè)重點(diǎn)檢查項(xiàng)目，嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容進(jìn)行檢修；對(duì)套管末屏的結(jié)構(gòu)、原理、接地點(diǎn)檢修工藝、檢查要領(lǐng)在檢修、試驗(yàn)、運(yùn)行專業(yè)開(kāi)展培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)套管末屏的重要性認(rèn)識(shí)，提高運(yùn)維質(zhì)量。

綜上，主變套管常接地式末屏接地結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷及隱患，容易發(fā)生末屏放電，導(dǎo)致末屏滲油隱患，通過(guò)對(duì)主變套管常接地式末屏接地結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，明確了日常運(yùn)維過(guò)程中的重點(diǎn)，通過(guò)紅外測(cè)溫即可分析判斷是否存在末屏放電的隱患，同時(shí)在檢修過(guò)程中明確了檢修項(xiàng)目及內(nèi)容，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患具有重要意義，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定水平。