主變及組合電器“放電”帶電檢測(cè)分析與處理案例

李振財(cái)

摘要：以某220kV變電站的主變壓器及受總出現(xiàn)放電隱患為基礎(chǔ)，結(jié)合故障現(xiàn)象、特高頻局放檢測(cè)、超聲局放檢測(cè)、變壓器鐵芯及夾件接地電流檢測(cè)、紅外測(cè)溫、紫外成像、SF6組分分析、油中溶解氣體分析等多種帶電檢測(cè)手段，對(duì)故障位置及發(fā)展情況進(jìn)行綜合診斷，對(duì)故障處理給出指導(dǎo)意見(jiàn)，可為同類型故障檢測(cè)處理提供參考。

關(guān)鍵詞：主變壓器 組合電器 帶電檢測(cè)

0 引言

伴隨著電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)的推進(jìn)，為保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，不停電的情況下進(jìn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)檢修在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中扮演越來(lái)越重要的角色，能夠有效提升電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和可靠性。帶電檢測(cè)技術(shù)是在設(shè)備不停電的情況下對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)狀分析和故障診斷的技術(shù)，能夠有效預(yù)防和避免電氣設(shè)備發(fā)生重大事故。本文以一個(gè)220kV變電站“放電”事故為例，綜合應(yīng)用各種帶電檢測(cè)手段，對(duì)故障進(jìn)行定位以及分析判斷，并給出處理建議。

1 異常概況

2018年6月7日，某220kV變電站1號(hào)主變壓器220kV側(cè)及主變受總2201組合電器電纜存在疑似放電隱患，對(duì)此展開(kāi)帶電檢測(cè)，測(cè)試項(xiàng)目包括：特高頻局放檢測(cè)、超聲波局放檢測(cè)、主變鐵芯及夾件接地電流、紅外測(cè)溫、紫外成像、變壓器油氣相色譜、SF6組分分析。

2 事故分析

2.1 檢測(cè)工況

檢測(cè)當(dāng)日工況如表1：

2.2 特高頻局放檢測(cè)

1號(hào)主變壓器分圖如圖1（a）所示，高壓側(cè)2201及低壓側(cè)301開(kāi)關(guān)處于合閘位置，中壓側(cè)101開(kāi)關(guān)分閘檢修狀態(tài)。主變電纜倉(cāng)測(cè)試示意圖如圖1（b）所示，從外至內(nèi)分別為A、B、C相。組合電器測(cè)試示意圖如圖1（c）所示，其下方為電纜出線，紅色方框?yàn)樘馗哳l局放檢測(cè)位置。

采用PD71對(duì)圖1（b）中220kV側(cè)、110kV側(cè)電纜環(huán)氧進(jìn)行特高頻局放檢測(cè)（圖2、圖3所示）?？梢钥闯?，各位置檢測(cè)信號(hào)均為背景噪聲，無(wú)異常放電信號(hào)。

采用PD71對(duì)圖1（c）中受總2201組合電器電纜出線環(huán)氧部位進(jìn)行特高頻局放檢測(cè)（如圖4所示），可以看出各位置檢測(cè)信號(hào)均為背景噪聲，無(wú)異常放電現(xiàn)象。

2.3超聲局放檢測(cè)

（1）對(duì)1號(hào)主變各電纜倉(cāng)及2201組合電器進(jìn)行超聲波局放檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)異常放電信號(hào)，由于AIA只配備GIS超聲傳感器（諧振頻率40kHz），與變壓器超聲傳感器諧振頻率不一致，檢測(cè)效果較差。

（2）為了排除主變區(qū)域35kV側(cè)管母線放電的可能，使用非接觸式超聲聚波器對(duì)包含管母線在內(nèi)的其他裸露部分進(jìn)行超聲波檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)放電信號(hào)。

2.4變壓器鐵芯及夾件接地電流檢測(cè)

本體1溫度55.44℃，本體2溫度54.15℃，繞組溫度53.36℃，鐵芯接地電流0.2mA，夾件接地電流2.7mA，屬于正常范圍。

2.5紅外測(cè)溫

使用FLIR T630紅外熱成像儀對(duì)1號(hào)主變進(jìn)行紅外測(cè)溫，溫度分布均勻，無(wú)異常發(fā)熱現(xiàn)象。

2.6紫外成像

使用UVOLLE紫外成像儀對(duì)1號(hào)變整體以及管母線檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定放電點(diǎn)。

2.7 SF6組分分析

對(duì)組合電器2201受總電纜氣室進(jìn)行SF6分解產(chǎn)物分析，結(jié)果如表2所示，沒(méi)有檢測(cè)到放電特征氣體。

2.8油中溶解氣體分析（DGA）

對(duì)1號(hào)主變本體、110kV側(cè)電纜倉(cāng)三相、220kV側(cè)電纜倉(cāng)三相進(jìn)行色譜分析，本體測(cè)試結(jié)果如表3所示，發(fā)現(xiàn)本體的乙炔含量呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)：

從表3中可以看出，6月7日晚間的這次數(shù)據(jù)中乙炔含量雖然沒(méi)有超標(biāo)，但是比上個(gè)周期的乙炔含量增長(zhǎng)明顯，其他氣體組分沒(méi)有明顯的變化。利用“三比值”和“大衛(wèi)三角形”方法進(jìn)行分析，均得到無(wú)效編碼。

2018-6-7電纜倉(cāng)測(cè)試結(jié)果如表4所示，發(fā)現(xiàn)乙炔氣體含量小于本體含量，鑒于變壓器電纜倉(cāng)的雙聯(lián)通結(jié)構(gòu)，認(rèn)為特征氣體從本體通過(guò)循環(huán)擴(kuò)散到電纜倉(cāng)：

3 分析判斷

1、可能存在調(diào)壓箱油滲漏問(wèn)題

鑒于色譜分析得出無(wú)效編碼，且其他檢測(cè)手段均未有測(cè)出放電特征信號(hào)，做出如下推斷：假如有載調(diào)壓油箱與主油箱之間相通，或各自的儲(chǔ)油罐之間相通，有載調(diào)壓油箱中的油中溶解氣體可能污染主油箱的油。然而，此次增長(zhǎng)只限于乙炔增長(zhǎng)，其他氣體組分并沒(méi)有變化（尤其是氫氣），因此調(diào)壓箱滲漏為可能原因之一。

2、可能存在內(nèi)部局部放電

在2017-10-13至2018-6-7期間，雖然乙炔明顯增長(zhǎng)，但一氧化碳、二氧化碳沒(méi)有明顯變化，因此排除局部過(guò)熱可能。

但是，通過(guò)電纜可以測(cè)試到高頻放電電流信號(hào)（電纜工區(qū)測(cè)試），因此懷疑變壓器內(nèi)部存在局放的可能。當(dāng)內(nèi)部存在放電時(shí)，由于電纜倉(cāng)的彎角結(jié)構(gòu)確實(shí)有極大可能造成特高頻方法無(wú)法測(cè)到放電產(chǎn)生的電磁波信號(hào)。

4 結(jié)論與建議

1、無(wú)論是上述哪種可能，認(rèn)為造成乙炔增長(zhǎng)的原因一定是在本體內(nèi)部，氣體由本體向電纜倉(cāng)擴(kuò)散（此變壓器電纜倉(cāng)為雙聯(lián)通）;

2、乙炔首次發(fā)現(xiàn)為2016年10月12日，距今時(shí)間較長(zhǎng)，且各項(xiàng)特征氣體總量較小，增長(zhǎng)趨勢(shì)并不十分明顯。此次乙炔增長(zhǎng)明顯，但乙炔總量仍然較小，建議加強(qiáng)監(jiān)測(cè);

3、乙炔的絕對(duì)產(chǎn)氣速率值達(dá)到0.28，已超過(guò)注意值標(biāo)準(zhǔn)（密封式0.2、開(kāi)放式0.1），加強(qiáng)監(jiān)測(cè)到每周一次，有了持續(xù)的數(shù)據(jù)支持，才能進(jìn)一步對(duì)隱患情況做出更有把握的判斷。

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