淺談某變電站電壓互感器電磁單元發(fā)熱原因分析

王明藻 烏仁其其格 陳文理 姜斌 李梅 王瀟瀟

摘要：吐魯番供電公司35kV艾丁湖變電站2021年6月35kV母線電壓互感器電磁單元發(fā)熱，35kV I母故障間隔停電試驗發(fā)現(xiàn)B相電壓互感器中間變壓器一次繞組末端X絕緣電阻較、剰余繞組dBdn絕緣電阻為零。

關鍵詞：紅外發(fā)熱、絕緣、直阻、電弧放電、變比

前言

互感器是電網(wǎng)中的重要電氣設備，其安全運行與電網(wǎng)可靠運行關系極大，特別是母線電壓互感器，一旦發(fā)生事故，嚴重時可能會造成大面積的停電，其擴大電力系統(tǒng)事故。所以在日常的檢修、試驗過程中一定要維護、檢修、試驗到位，避免由于電壓互感器故障原因造成電網(wǎng)的大面積停電或人身事故。

1、事故簡介、原因分析

35kV艾丁湖變電站于2006年投入運行，其35千伏I母電壓互感器生產(chǎn)廠家為西安西電電力電容器有限公司，出廠日期為2015年8月1日。2021年05月16電氣試驗人員到35kV艾丁湖變電站進行帶電檢測過程中發(fā)現(xiàn)35千伏I母電壓互感附近有異常響聲，電氣試驗檢測人員使用射頻局放、紅外、超聲進行定位檢測發(fā)現(xiàn)35千伏I母電壓互感器B相內(nèi)部存在局放現(xiàn)象。紅外檢測發(fā)現(xiàn)B相電壓互感器電磁單元發(fā)熱，由于電壓互感器是電壓型的設備。電壓型設備發(fā)熱溫差2K以上屬于嚴重缺陷，將故障情況匯報至調(diào)度申請停電。5月17日由檢修人員進行消缺。油務試驗人員對該B項電壓互感器取油進行油氣試驗。發(fā)現(xiàn)油中H2、C2H2超標。

1.1帶電檢測1.1.1射頻局放檢測

2021年05月16日，國網(wǎng)吐魯番供電公司檢修公司電氣試驗人員對35kV艾丁湖變電站35kVI母電壓互感器三相設備進行紅外、射頻、局放檢測，發(fā)現(xiàn)B相電壓互感器圖譜和A、C兩相明顯不同，B相射頻局放圖譜異常。

A相28.9℃，B相39.5℃，C相28.6℃，B相較其他兩相溫度明顯偏高，溫度集中在電磁單元部位。根據(jù)圖3可以看出，B相電壓互感器波形在中頻段頻率的附近和基波進行比對，有明顯的放電波。初步判斷B相電壓互感器內(nèi)部電磁單元存在嚴重發(fā)熱及放電缺陷，導致內(nèi)部油溫過高。根據(jù)DL/T 664-2016《帶電設備紅外診斷應用規(guī)范》由于是電壓型的發(fā)熱，所以判定為危急缺陷，需結合現(xiàn)場停電進行處理。

1.2停電電檢測

1.2.1油務試驗數(shù)據(jù)分析

投運前和故障后35kV艾丁湖變電站35千伏I母母線B電壓互感器油樣試驗中各分檢測結果變化很大，H2、C2H2含量均遠遠大于注意值。由設備內(nèi)部存在過熱或放電故障，所以產(chǎn)生大量氣體時，根據(jù)DL/T722-2014《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》三比值編碼為100，所以故障類型判斷為電弧放電。

1.2.2停電進行診斷試驗試驗數(shù)據(jù)如下：

對現(xiàn)場35kV I母故障間隔設備停電全面的維護及試驗，試驗過程中發(fā)現(xiàn)A、C相電壓互感器中間變壓器一次繞組末端X絕緣電阻較B相明顯偏高許多，B相絕緣電阻為零。A、C相電壓互感器剩余繞組dadn絕緣電阻較B相明顯偏高，B相絕緣電阻為零。由此B相電壓互感器一次繞組末端X絕緣、剩余繞組dadn的絕緣不符合Q/GDW 1168-2013《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》。在對三相電壓互感器進行變比試驗發(fā)現(xiàn)，B相電壓互感器變比降低不合格，直阻、介損均合格。

試驗數(shù)據(jù)綜合分析判斷，任何一次設備不是絕對全絕緣的，總會存在一些漏電流。由于B相電壓互感器中間變壓器絕緣受損，絕緣強度下降造成電壓互感器中間變壓器一次繞組間內(nèi)部發(fā)熱形成匝間短路，造成中間變壓器一次側電流增大大升高設備內(nèi)部發(fā)熱、放電，絕緣油產(chǎn)生電弧放電。依據(jù)規(guī)程要求，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析比對已損壞的電壓互感器已經(jīng)無法進行修復。絕緣電阻、變比試驗數(shù)據(jù)已不滿足規(guī)程要求不能繼續(xù)投入運行需要進行更換。對需更換的電壓互感器進行了交接試驗試驗數(shù)據(jù)合格，滿足規(guī)程要求后投入運行，運行1小時后進行紅外、射頻局放檢測圖譜正常。

2、暴露問題：

2.1常規(guī)檢修、試驗不全面。檢修、試驗人員日常工作未按照變電檢修管理規(guī)定對設備進行檢修、試驗，現(xiàn)場工作只停留在表面，未對檢修設備進行全方位的檢修、試驗。

2.2檢修、試驗人員技能不足。檢修、試驗人員對設備進行檢修、試驗過程中具體需要檢修哪些部位不清楚，試驗數(shù)據(jù)不合格分析不到位。

2.3檢修、試驗工作未開展三級驗收?，F(xiàn)場工作結束后工作負責人，班組，專責未開展三級驗收，導致設備帶缺陷投入運行。

3.吸取教訓及采取防范措施：

3.1加強專業(yè)檢修、試驗技能培訓?，F(xiàn)場嚴格按照作業(yè)指導書內(nèi)容進行維護及試驗。作為檢修、試驗人員應熟悉設備的結構及運行必備的條件，試驗時要規(guī)范化、標準化，不留任何缺陷及漏電，避免運行設備存在安全隱患。

3.2加強帶電檢測力度。對于長周期運行的戶外設備應加強紅外、射頻局放等帶電檢測。對于有出現(xiàn)異響、數(shù)據(jù)異常的設備早發(fā)現(xiàn)、早消缺，降低事故發(fā)生的風險。必要進行在跟蹤、復測，精準判斷設備的故障部位，避免重復停電的事件發(fā)生。

3.3加強班組質(zhì)量管控。班組應嚴格執(zhí)行變電檢修管理規(guī)定和變電檢測管理規(guī)定的各類標準化作業(yè)指導書，檢修及試驗過程中應逐項執(zhí)行。

4.經(jīng)驗體會

（1）新設備投運后，應嚴格按照規(guī)程要求進行帶電檢測，并將試驗結果和規(guī)程要求的標準數(shù)據(jù)比對分析，防止?jié)撛诠收现鸩嚼鄯e，對設備造成破壞或著安全隱患。

（2）帶電檢測發(fā)現(xiàn)疑似缺陷后，一定要加強跟蹤檢測?；蛑捎貌煌臋z測手段進行復測判斷，在缺陷有固定發(fā)展趨勢時一定要及時停電對設備進行全面維護檢查、試驗。

（3）要嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范進行試驗、維護，杜絕設備超周期服役。在檢修、維護試驗過程中要做到不漏試，不漏檢，確保檢修、試驗質(zhì)量。

（4）在檢修維護、試驗過程中一定要認真、全面。試驗過程拆除的接線一定要做好記錄，試驗結束后恢復到以前的接線方式。同時對所有的螺絲進行緊固，以防設備在長期的運行過程中震動而發(fā)生螺絲松動造成設備的安全隱患。

參考文獻：

[1]《互感器故障及典型案例》 ?王世閣、張軍陽 中國電力出版社2013.10

[2]《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》國家電網(wǎng)公司2013.12