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      10 kV母線橋瓷瓶異常發(fā)熱典型案例分析

      2021-09-10 03:05:19王柯胡首黃惠之黃鳳兮
      機(jī)電信息 2021年22期
      關(guān)鍵詞:紅外測溫超聲波檢測

      王柯 胡首 黃惠之 黃鳳兮

      摘 要:某110 kV變電站10 kV母線橋瓷瓶支柱絕緣子有異響,超聲波測量數(shù)據(jù)超標(biāo)。通過超聲波檢測、絕緣電阻試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)的結(jié)果,綜合判斷和分析引起該現(xiàn)象的原因;詳細(xì)敘述了對缺陷瓷瓶進(jìn)行排查、分析及更換的過程,并提出了相應(yīng)現(xiàn)場處理措施及建議,為今后該類缺陷的處理提供了參考。

      關(guān)鍵詞:母線橋瓷瓶;紅外測溫;超聲波檢測;絕緣性能

      1? ? 案例簡介

      2020年7月24日,變電檢修公司電氣試驗(yàn)班在某110 kV變電站開展迎峰度夏特巡過程中,發(fā)現(xiàn)#1主變10 kV母線橋瓷瓶A相第二支柱絕緣子有異響,超聲波測量數(shù)據(jù)超標(biāo),超聲波背景值為0 dB,瓷瓶實(shí)測值為28.1 dB,如圖1所示。由于高溫及光線等因素影響,紅外測溫顯示正常[1]。當(dāng)晚檢修人員對其進(jìn)行復(fù)測,發(fā)現(xiàn)瓷瓶中上部熱點(diǎn)溫度為40.2 ℃,正常相36 ℃,負(fù)荷電流500 A,如圖2所示,判斷為電壓致熱型危急缺陷,并有明顯的沿面閃絡(luò)現(xiàn)象,需要立即停電對缺陷瓷瓶進(jìn)行更換。

      2? ? 故障點(diǎn)查找

      當(dāng)天22:20,變電檢修公司將該110 kV變電站#1主變停電,對其低壓側(cè)母線橋瓷瓶進(jìn)行停電檢查,外觀檢查發(fā)現(xiàn)#1主變10 kV母線橋瓷瓶A相第二支柱絕緣子出現(xiàn)貫穿縱向裂紋(圖3),另發(fā)現(xiàn)C相第一支柱絕緣子瓷瓶第四片傘裙下方也有裂紋(圖4)。

      3? ? 故障原因分析

      電氣試驗(yàn)班對更換下來的A、C兩相瓷瓶進(jìn)行了絕緣電阻試驗(yàn)[2],測試值如表1所示,可知A相第二支柱絕緣子絕緣電阻已無法滿足運(yùn)行要求。然后試驗(yàn)人員在對兩柱瓷瓶做交流耐壓試驗(yàn)[3]時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)電壓加至10 000 V時(shí),A相瓷瓶發(fā)出“嗞嗞”異響,維持30 s后,出現(xiàn)沿面滑閃現(xiàn)象,當(dāng)電壓降至6 000 V時(shí),仍有明顯的放電現(xiàn)象(圖5),C相瓷瓶試驗(yàn)通過。后續(xù)對瓷瓶進(jìn)行破壞性解體,發(fā)現(xiàn)A相瓷瓶中部存在較大的空心情況,裂紋從空心處延伸至瓷瓶表面(圖6),同時(shí)發(fā)現(xiàn)C相瓷瓶底部存在輕度空心情況(圖7)。

      因A相瓷瓶裂紋從頂部到底部貫穿,絕緣性能已嚴(yán)重下降,在母線電場的作用下絕緣子整體泄漏電流增大,頂部帶電質(zhì)點(diǎn)撞擊裂紋處介質(zhì),引起局部溫升,導(dǎo)致熱游離,從而帶電質(zhì)點(diǎn)劇增,電阻持續(xù)下降,在貫穿性裂紋處形成放電通道[4]。試驗(yàn)時(shí)使用紅外測溫儀進(jìn)行測溫,發(fā)現(xiàn)瓷瓶頂部最高溫度大約有54.7 ℃,試驗(yàn)結(jié)束后手指接觸瓷瓶表面溫感明顯。

      由圖6、圖7可知,該瓷瓶在澆筑及凝固過程中未完全排除其中的空氣而導(dǎo)致空氣在瓷瓶中部積聚,形成了空隙區(qū),空隙區(qū)的邊緣延伸位置正好與瓷瓶表面的裂紋處相吻合。因此,瓷瓶澆筑工藝不良導(dǎo)致其內(nèi)部存在空隙,空隙區(qū)在運(yùn)行后隨著溫濕度變化不斷地?zé)崦浝淇s,導(dǎo)致空隙邊緣發(fā)展至瓷瓶表面,從而產(chǎn)生裂紋,進(jìn)一步導(dǎo)致了瓷瓶本體的發(fā)熱現(xiàn)象[5]。而由圖7可知,C相第一支柱絕緣子因中部空隙較少,其底部暫未形成貫穿性裂紋,因此僅通過試驗(yàn)結(jié)果可判定其為合格品。

      4? ? 現(xiàn)場處理措施

      檢修人員立即使用備品瓷瓶更換了#1主變10 kV母線橋瓷瓶A相第二支柱絕緣子及C相第一支柱絕緣子,于2020年7月25日恢復(fù)了#1主變的運(yùn)行。

      5? ? 反措及建議

      (1)應(yīng)加強(qiáng)帶電檢測工作,尤其是認(rèn)真實(shí)施紅外精確測溫及超聲檢測,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷苗頭,避免事故的發(fā)生[6]。

      (2)加強(qiáng)入網(wǎng)質(zhì)量把關(guān),進(jìn)行力學(xué)檢查,杜絕不合格產(chǎn)品的使用。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1] 王柯,楊雨薇.一起220 kV變電站斷路器頻繁打壓典型案例分析[J].機(jī)電信息,2020(21):20-21.

      [2] 孫慶峰,華正軒,梅簡,等.高壓支柱瓷絕緣子異常發(fā)熱原因分析及預(yù)防措施[J].電瓷避雷器,2020(3):232-236.

      [3] 佘立偉,歐陽力,何建軍.一起10 kV瓷支柱絕緣子異常發(fā)熱檢測分析[J].電工技術(shù),2020(5):63-64.

      [4] 彭向陽,黃振,張中浩,等.高濕熱地區(qū)高溫發(fā)熱復(fù)合絕緣子分析[J].智慧電力,2019,47(8):83-90.

      [5] 黃振,張中浩,彭向陽,等.復(fù)合絕緣子表面異常發(fā)熱現(xiàn)象分析及其抑制措施[J].電瓷避雷器,2020(6):171-175.

      [6] 國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高壓支柱瓷絕緣子現(xiàn)場檢測導(dǎo)則:Q/GDW 407—2010[S].北京:中國電力出版社,2010.

      收稿日期:2021-05-18

      作者簡介:王柯(1973—),男,湖南邵陽人,高級(jí)技師,研究方向:變電檢修。

      胡首(1988—),男,山西朔州人,技師,研究方向:配電設(shè)備運(yùn)維。

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