某風(fēng)電場110 kV 主變套管末屏接地不良缺陷分析與處理

朱有熙

（福建省福能新能源有限責(zé)任公司 福建莆田 351146）

0 引言

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的重要設(shè)備。而油紙電容式套管是變壓器重要的組成配件之一，是變壓器的重要絕緣部件。變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管，使引出線與變壓器外殼及引出線之間保持絕緣，同時起到固定引出線的作用［1］。變壓器套管體積小、充油量少但承受的電壓等級高，一旦發(fā)生故障，導(dǎo)致套管起火或絕緣擊穿會對變壓器造成嚴(yán)重的損壞和污染，而且變壓器需要返廠大修，將耗費較大的時間和經(jīng)濟(jì)成本，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全、可靠運行［2］。因此在運行中對變壓器套管的監(jiān)督及各項試驗數(shù)據(jù)的分析極其重要。

本文通過對某風(fēng)電場#1 主變高壓套管末屏接地不良缺陷進(jìn)行分析與處理，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以期能夠給同行提供一些經(jīng)驗借鑒，避免缺陷擴(kuò)大，釀成事故和擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)損失。

1 概述

某110 kV 風(fēng)電場主變的型號為SZ10-55000/110 kV，2008 年12 月出廠，2009 年7 月首次受電投入運行，其高壓套管為油紙電容型套管，在設(shè)備的歷次預(yù)防性試驗中主變本體及套管試驗各項數(shù)據(jù)指標(biāo)都正常。

2 缺陷的發(fā)現(xiàn)、分析及處理

2.1 缺陷的發(fā)現(xiàn)與分析

某風(fēng)電場2019 年進(jìn)行升壓站年度檢修及設(shè)備預(yù)防性試驗，在對#1 主變進(jìn)行主變繞組連同套管各側(cè)的介質(zhì)損耗tanδ 值測量時，試驗人員聽到主變高壓側(cè)B 相套管末屏處有微弱的間歇性放電聲音，但音量很小，立即停止加壓，打開末屏接地保護(hù)蓋，發(fā)現(xiàn)末屏有明顯的燒黑和油泥。通過和正常的A、C 相套管末屏進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)A、C 相套管末屏的端頭為規(guī)整的圓柱體，而B 相末屏的端頭為半球形，初步判斷應(yīng)是末屏與接地保護(hù)蓋接觸不良長期放電導(dǎo)致。B 相套管末屏圖片見圖1～3。

圖1 B 相套管末屏燒黑和油泥

圖2 末屏端頭因放電變成半球形

圖3 末屏放電示意圖

下一步判斷B 相末屏與套管內(nèi)部電容屏是否接觸良好，套管內(nèi)部是否也存在放電現(xiàn)象。用布擦干凈套管末屏，然后測量套管末屏對地絕緣電阻，絕緣電阻值有2.1 GΩ，在正常范圍內(nèi)（電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定末屏對地的絕緣電阻不應(yīng)低于1 000 MΩ）。對該套管的介質(zhì)損耗tanδ 值測量，為0.368%（20 ℃），也在正常范圍內(nèi)（電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程規(guī)定運行中20 ℃時的tgδ（%）值應(yīng)≤1%）［1］，且與A、C 相差別不大。正接法測量高壓側(cè)套管介質(zhì)損耗tanδ 值的試驗數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 套管介質(zhì)損耗tanδ 值

為了進(jìn)一步確定套管內(nèi)部無放電現(xiàn)象，取B 相套管的油進(jìn)行油色譜試驗，試驗數(shù)據(jù)結(jié)果合格。套管油樣色譜試驗數(shù)據(jù)如表2 所示。表3 為套管油色譜試驗的電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。

表2 套管油色譜試驗數(shù)據(jù) 單位：μL／L

表3 套管油色譜試驗的電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)［3］

從上述各項試驗測試結(jié)果可知，B 相套管末屏與套管內(nèi)部電容屏接觸良好，套管內(nèi)部不存在放電現(xiàn)象，放電部位在末屏與接地保護(hù)蓋之間。

2.2 缺陷處理

套管末屏因長期放電，缺損較多，與接地保護(hù)蓋之間存在較大的間隙。為了讓末屏接地良好，可在末屏與接地保護(hù)蓋之間填充導(dǎo)電物質(zhì)，如填充裸導(dǎo)線、在末屏端頭處焊錫等，但因為鎖上接地保護(hù)蓋后，看不清內(nèi)部連接情況，存在接地不可靠或者運行過程中再次失地的可能。為了確保接地可靠，現(xiàn)場維護(hù)人員將接地保護(hù)蓋打孔，人為增加接地線直接與末屏連接，可保證套管末屏接地良好，從而消除該缺陷，如圖4 所示。

圖4 套管末屏增加接地線

末屏增加接地線后，采用反接法，再次測量#1 主變高壓繞組對低壓繞組及地的介質(zhì)損耗tanδ 值，試驗數(shù)據(jù)正常，為0.391%（20 ℃），且未聽到放電聲音，表明套管末屏接地良好。

3 套管運行中末屏接地不良的預(yù)防

（1）在停電進(jìn)行主變電氣試驗時，可以先進(jìn)行主變繞組連同套管各側(cè)的介質(zhì)損耗tanδ 值測量，再做主變套管的試驗，最后再測量1 次主變所有繞組連同套管對地的介質(zhì)損耗tanδ 值。把這2 次試驗結(jié)果的數(shù)據(jù)相比較，介損值不能有變化，如果變化很大，除了檢查接線外，更要仔細(xì)地檢查末屏接地是否可靠。

（2）每次做套管試驗時，都必須仔細(xì)檢查末屏及接地保護(hù)蓋是否完好，做完試驗后要將接地保護(hù)蓋鎖緊，確保末屏接地良好。

（3）做套管試驗時，不能去拆末屏端的螺栓，以免造成套管末屏漏油或者末屏內(nèi)部線松動。

4 結(jié)語

末屏是套管絕緣最外1 層的引出接地端，用來測量套管電容和介損的試驗端子。試驗結(jié)束后必須恢復(fù)接地，末屏主要是保護(hù)的需要，保護(hù)設(shè)備和人員的安全，因此運行中套管末屏必須可靠地接地。每次做套管試驗或相關(guān)試驗時，要對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，及時發(fā)現(xiàn)套管可能存在的異常缺陷，并加以排除，提高主變的運行可靠性，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。