一起背靠背換流變壓器油色譜異常分析及處理

魏 震 朱鵬飛 王海龍 王群鋒 趙 鈞

國網(wǎng)河南省電力公司直流運(yùn)檢分公司 河南 鄭州 450000

引言

換流變是高壓直流輸電系統(tǒng)中重要設(shè)備之一,在遠(yuǎn)距離電能輸送及跨區(qū)域非同步聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著無可替代的作用。換流變運(yùn)行環(huán)境比普通變壓器更加復(fù)雜,在運(yùn)維過程中可能出現(xiàn)的問題更多。目前對于運(yùn)行中換流變故障的檢測手段主要通過油色譜試驗(yàn)等帶電檢測試驗(yàn)[1]。

本文通過對某背靠背換流站一臺(tái)換流變從投運(yùn)初期出現(xiàn)油色譜異常后,采用油色譜分析及電氣試驗(yàn)等手段綜合分析判斷了油色譜異常原因,利用停電檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行現(xiàn)場排油內(nèi)檢,隨后返廠進(jìn)行解體檢查,發(fā)現(xiàn)換流變閥側(cè)Y接繞組首端引線接頭壓接工藝不良,引線屏蔽管油流不暢等問題,導(dǎo)致絕緣油局部受熱分解產(chǎn)氣。針對發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行相應(yīng)處理,設(shè)備修復(fù)完畢投入后運(yùn)行正常,未在有異常產(chǎn)氣現(xiàn)象。

1 異常情況

1.1 設(shè)備參數(shù)

表1 換流變參數(shù)

1.2 設(shè)備異常情況 該換流變自投運(yùn)以來均存在不同程度的總烴及氫氣增長現(xiàn)象,油色譜試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 換流變油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)μL/L

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 結(jié)合油色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)“三比值法”,該換流變?nèi)戎稻幋a為“001”,對應(yīng)故障類型判斷方法并無此編碼。由特征氣體法進(jìn)行分析特征氣體中無乙炔,可判定無電弧及放電發(fā)生,CH4含量較多,C2H4,C2H6相差不多,且CO、CO2含量不多,可判定器身內(nèi)部出線中高溫過熱情況(高于300℃)。

2.2 排油內(nèi)檢診斷及分析 利用停電檢修期間對該臺(tái)換流變進(jìn)行內(nèi)檢及試驗(yàn),檢查結(jié)果無異常,試驗(yàn)結(jié)果均合格,換流變投入運(yùn)行正常,但投運(yùn)后總烴、氫氣等特征氣體繼續(xù)持續(xù)增長。

3 故障查找及處理

3.1 故障查找 將設(shè)備返廠進(jìn)行解體檢查,打開上箱蓋,發(fā)現(xiàn)閥側(cè)Y接繞組首端引線均壓管外部絕緣有發(fā)黑碳化現(xiàn)象。

吊出器身后對閥側(cè)Y接繞組首端引線均壓管發(fā)黑部位外層絕緣進(jìn)一步拆除,發(fā)現(xiàn)均壓管外壁有明顯過熱發(fā)黑痕跡,且外部絕緣紙?zhí)蓟鬯椤?/p>

圖1 閥側(cè)Y接繞組均壓管絕緣紙?zhí)蓟鬯?/p>

打開Y接繞組均壓管連接部位,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部連接引線發(fā)黑、白布帶及絕緣紙?zhí)蓟瘒?yán)重。

圖2 均壓管內(nèi)部引線絕緣紙?zhí)蓟瘒?yán)重

3.2 處理措施 重新加工閥側(cè)Y接繞組首端第1、第2根均壓管,增加熱油交換導(dǎo)油裝置,新增絕緣支架,改善油流循環(huán),確保油流暢通。如下圖所示。

圖3 Y接繞組首端出線均壓管改造示意圖

圖4 Y接繞組首端出線均壓管改造實(shí)物圖

通過仿真分析計(jì)算,改進(jìn)后的均壓管滿足電氣設(shè)計(jì)要求。

修復(fù)換流變投入運(yùn)行后油色譜數(shù)據(jù)未再增長。

4 結(jié)論

本文利用油色譜分析及電氣試驗(yàn)綜合分析判斷了油色譜異常原因,根據(jù)油中特征氣體含量,判斷是由于局部過熱所產(chǎn)生的氣體特性,最終確定引線屏蔽管無導(dǎo)油通道,管內(nèi)油流不暢,形成“死油區(qū)”,導(dǎo)致引線及屏蔽管包裹的絕緣紙受熱碳化,絕緣油局部受熱分解產(chǎn)氣是油色譜異常直接原因。