安貴元 高 輝 楊雪梅 喻冰峰

（甘肅天水供電公司，甘肅 天水 741000）

變壓器、高壓電抗器等是電力系統(tǒng)的重要器件，其運(yùn)行是否可靠，直接決定著供電系統(tǒng)的可靠性。電氣設(shè)備故障一般是由電氣、物理、化學(xué)特性的少量、漸變向各種前期征兆發(fā)展，最終發(fā)展為設(shè)備故障。油中溶解氣體分析（dissolved gas analysis）是診斷變壓器等充油設(shè)備故障前期征兆最有效的方法之一。通過(guò)對(duì)變壓器油中溶解氣體的在線監(jiān)測(cè)，可以實(shí)時(shí)或定時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，判斷運(yùn)行是否正常，診斷電氣設(shè)備內(nèi)部存在的故障性質(zhì)、類型、嚴(yán)重程度并預(yù)測(cè)故障發(fā)展的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修[1]。目前在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)在各種電氣設(shè)備上得到了廣泛的使用，主要是采用光聲光譜技術(shù)對(duì)油中H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4和C2H2這7 種氣體的濃度進(jìn)行測(cè)量，傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波后，由PC 機(jī)完成對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，形成各種氣體濃度的趨勢(shì)圖，組建數(shù)據(jù)庫(kù)分析設(shè)備內(nèi)部潛伏性故障。

1 750kV 變電站高抗乙炔超標(biāo)過(guò)程分析

2011年10月25日750kV 變電站檢修結(jié)束線路投入運(yùn)行后，線路補(bǔ)償性高壓電抗器C 相輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并出現(xiàn)突發(fā)性乙炔嚴(yán)重超標(biāo)的故障，該高抗容量70000kar，額定電壓781kV。

1.1 故障發(fā)現(xiàn)的過(guò)程

該電抗器在網(wǎng)時(shí)間兩年內(nèi)運(yùn)行正常，油在線監(jiān)測(cè)裝置各數(shù)值均在合格范圍內(nèi)，近期試驗(yàn)室分析試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員對(duì)該高抗油色譜分析中未發(fā)現(xiàn)異常。

2011年10月25日20 點(diǎn)10 分油在線監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出C 相甲高抗輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)。立即安排人員對(duì)電抗器本體積氣盒進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查積氣盒中無(wú)氣體，將積氣盒殘油進(jìn)行排放后，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)消失。同時(shí)安排試驗(yàn)人員對(duì)該高抗中部、下部進(jìn)行取油樣進(jìn)行油色譜分析工作。

20 點(diǎn)53 分，輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)再次發(fā)出，其他保護(hù)設(shè)備運(yùn)行正常。油色譜分析數(shù)據(jù)顯示該高抗油中乙炔含量嚴(yán)重超標(biāo)，中部為87.02×10-6，下部為85.37×10-6。

表1 油色譜分析數(shù)據(jù)表

1.2 在線裝置發(fā)出報(bào)警后所采取的處理措施

10月26日4點(diǎn)48 分該高壓電抗器停止運(yùn)行，再次對(duì)故障高抗進(jìn)行油色譜分析顯示，乙炔含量為：中部315.89×10-6，下部401.84×10-6，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均嚴(yán)重超標(biāo)，表明該電抗器存在內(nèi)部故障。10月26日下午廠家技術(shù)人員進(jìn)行繞組絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，采用5kV 絕緣電阻表測(cè)量時(shí)設(shè)備絕緣電阻數(shù)據(jù)不穩(wěn)定且有跌零現(xiàn)象。

10月29日對(duì)該高抗進(jìn)行了開(kāi)箱檢查，發(fā)現(xiàn)上壓板局部有發(fā)黑痕跡。由于受現(xiàn)場(chǎng)條件所限無(wú)法對(duì)故障部位作進(jìn)一步解體檢查，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析后，決定返廠解體檢查確定故障具體部位及損壞程度，并進(jìn)行故障分析及處理修復(fù)。

1.3 返廠后吊罩檢查情況

返廠后，12月21日對(duì)該高抗進(jìn)行了吊罩解體檢查。拆掉線圈上部壓板和壓圈，對(duì)壓圈上的放電灼燒痕跡作了剖開(kāi)檢查后發(fā)現(xiàn)，該灼燒痕跡為管狀的通道，通道長(zhǎng)約150mm（見(jiàn)圖1）。

圖1 灼燒痕跡

2 高抗故障原因分析

根據(jù)對(duì)故障高抗的解體檢查情況，放電點(diǎn)位于上部端圈靠近中性點(diǎn)出線位置，放電通道在壓圈絕緣紙板第二層，判斷放電原因?yàn)樯蠅喝^緣材料中存在雜質(zhì)或氣泡等缺陷形成了空腔。

當(dāng)高抗在運(yùn)行過(guò)程中，由于受到強(qiáng)電場(chǎng)作用，在空腔部位產(chǎn)生放電，隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，故障逐步擴(kuò)大。當(dāng)內(nèi)部壓力積累到一定程度，將絕緣紙板撐破釋放到油中，出現(xiàn)高抗輕瓦斯動(dòng)作及油色譜分析乙炔嚴(yán)重超標(biāo)的故障。

綜合檢查情況可定性為因高抗內(nèi)部絕緣材料的制造工藝不良造成的本次故障。

3 結(jié)論

通過(guò)分析上述案例可以為今后高壓電氣主設(shè)備故障診斷提供一定參考價(jià)值。

1）主設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置安裝位置應(yīng)安裝在設(shè)備有效部位，避免死油區(qū)等油流循環(huán)不暢的地方。

2）變壓器、電抗器等資產(chǎn)價(jià)值較大的設(shè)備，在線監(jiān)測(cè)應(yīng)能保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到后臺(tái)和監(jiān)控機(jī)，使異常情況能得到及早發(fā)現(xiàn)，及早處理。

3）電氣主設(shè)備內(nèi)部電場(chǎng)較強(qiáng)，制造過(guò)程中毛刺、裂縫等經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，極易發(fā)生間隙放電，絕緣強(qiáng)度變低等現(xiàn)象，且這類故障處理難度大，一般都需要進(jìn)行返廠大修，因此提高制造工藝，執(zhí)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提升設(shè)備質(zhì)量至關(guān)重要。

[1] 成永紅.電力設(shè)備絕緣檢測(cè)與診斷[M].北京:中國(guó)電力出版社，2008.