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        電容型設(shè)備相對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)帶電檢測(cè)異常分析判斷

        2015-10-21 17:29:36趙峻峰吳灝霍曉良黎超
        探索科學(xué) 2015年10期
        關(guān)鍵詞:帶電檢測(cè)故障分析

        趙峻峰 吳灝 霍曉良 黎超

        摘 要:帶電檢測(cè)技術(shù)是電力設(shè)備狀態(tài)檢修基礎(chǔ),介質(zhì)損耗因素是判斷電容型設(shè)備絕緣狀態(tài)的重要參數(shù),相對(duì)介損的測(cè)量能夠通過歷史數(shù)據(jù)的比較,判斷設(shè)備的狀態(tài)。

        關(guān)鍵詞:電容型設(shè)備、帶電檢測(cè)、相對(duì)質(zhì)損、故障分析

        0 引言

        采用電容屏絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)備,如電容型電流互感器、電容式電壓互感器、耦合電容器、電容型套管等均屬于電容型設(shè)備。兩個(gè)電容型設(shè)備在同相情況下相同電壓下在電容末端測(cè)得兩個(gè)電流矢量差,對(duì)兩個(gè)矢量的角差進(jìn)行正切計(jì)算,所得數(shù)值叫做相對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)。

        1 檢測(cè)方法及原理

        電容型設(shè)備相對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量可分為絕對(duì)測(cè)量法和相對(duì)測(cè)量法。

        絕對(duì)測(cè)量法是通過安裝在設(shè)備末屏接地線上和安裝電壓互感器二次端子上的信號(hào)取樣單元分別獲取被試設(shè)備CX的末屏接地電流信號(hào)IX 和PT 二次電壓信號(hào),兩路電流信號(hào)。通過計(jì)算得到介質(zhì)損耗因數(shù)及設(shè)備電容量。

        相對(duì)測(cè)量法是在不影響電容型設(shè)備正常運(yùn)行條件下,能帶電檢測(cè)設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。選擇一臺(tái)與被試設(shè)備CX 同相的電容型設(shè)備作為參考設(shè)備CN,通過串接在被試設(shè)備末屏接地線上的信號(hào)取樣單元分別測(cè)量參考電流信號(hào)IN 和被測(cè)電流信號(hào)Ix,獲得被試設(shè)備和參考設(shè)備的相對(duì)介損損耗因數(shù)和相對(duì)電容量比值。

        2 分析判斷方法

        對(duì)于同一參考設(shè)備,電容型設(shè)備帶電測(cè)試應(yīng)符合<電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)>:

        1)同一組電容型設(shè)備三相帶電相對(duì)測(cè)試結(jié)果的變化趨勢(shì)不應(yīng)有明顯變化。

        2)必要時(shí)以參考設(shè)備停電試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),依照以下公式可換算出tanδ及電容量絕對(duì)值,并按DL/T393-2010《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中關(guān)于電容型設(shè)備停電例行試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)判斷其絕緣狀況。

        tanδX0 =(tanδX-tanδN)+ tanδN0

        CX0 =CX/CN×CN0

        3)采用相對(duì)測(cè)量法測(cè)試電容式電壓互感器的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量,由于受電磁單元的影響,測(cè)量結(jié)果可能會(huì)有較大偏差,可通過歷次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合比較,根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況判斷絕緣狀況。

        4)數(shù)據(jù)分析還應(yīng)綜合考慮設(shè)備的歷史運(yùn)行狀況、同類型設(shè)備的參考數(shù)據(jù),同時(shí)參考其他帶電測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果,如油色譜試驗(yàn)、紅外測(cè)溫以及高頻局部放電測(cè)試等。

        3 案例概述

        某220kV變電站電流互感器例行帶電測(cè)試,發(fā)現(xiàn)193C相CT相對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)較歷次測(cè)試數(shù)據(jù)增大明顯,電容量無變化,引起注意。隨后進(jìn)行油色譜分析及高壓診斷試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

        隨后該CT在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了額定電壓下介損及電容量測(cè)試、局部放電測(cè)試。發(fā)現(xiàn)該只CT 10kV下介損與額定電壓下介損相比超過0.3%,局部放電量為234pC(標(biāo)準(zhǔn)值為20pC),均超過標(biāo)準(zhǔn)值要求。并進(jìn)行了解體,發(fā)現(xiàn)該CT L2端腰部內(nèi)側(cè)第4屏、第5屏、第6屏鋁箔紙均出現(xiàn)不同程度的縱向開裂,長度為150mm,縱向?qū)挾葹?mm,其中第6屏最為嚴(yán)重。

        3.1油色譜試驗(yàn)情況

        色譜分析氫氣含量13011.9μL /L、總烴640.0μL /L均超過注意值,經(jīng)計(jì)算三比值為編碼為010,故障類型判斷為低能量密度的局部放電,具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(單位μL /L)。

        3.2帶電測(cè)試數(shù)據(jù)情況

        193CT每年至少進(jìn)行一次帶電相對(duì)介損及電容量測(cè)試,上次之前193C相CT相對(duì)介損及電容量,均為明顯變化,但本次帶電試驗(yàn)數(shù)據(jù)與歷次比較,相對(duì)介損由上次的0.27%增加為現(xiàn)在的0.66%,介損增加顯著,電容量無明顯變化。

        介損初值差為:(0.66-0.22)/0.22×100%=200%,依據(jù)國網(wǎng)公司《電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》的要求,判斷為缺陷設(shè)備。

        測(cè)試數(shù)據(jù)如下:

        3.3 實(shí)驗(yàn)室高壓試驗(yàn)

        結(jié)合以往停電測(cè)試數(shù)據(jù),193C相CT,主絕緣介損由0.319%變化為現(xiàn)在0.403%,增大0.084%,電容量無明顯變化。末屏介損及電容量均無明顯變化。

        CT主絕緣介損及電容量

        依據(jù)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》,測(cè)量tanδ與測(cè)量電壓之間的關(guān)系曲線,測(cè)量電壓從10kV到,tanδ的增量大于±0.003,判斷設(shè)備存在內(nèi)部絕緣缺陷。

        局部放電測(cè)測(cè)試施加電壓

        3.4解體情況

        解體發(fā)現(xiàn)該CT L2端腰部內(nèi)側(cè)第4屏、第5屏、第6屏鋁箔紙均出現(xiàn)不同程度的縱向開裂,長度為150mm,縱向?qū)挾葹?mm,其中第6屏最為嚴(yán)重。

        4 結(jié)論

        綜合以上油色譜、容性設(shè)備帶電檢測(cè)、額定電壓下介損電容量、局部放電測(cè)試結(jié)果及解體情況,判斷193C相CT內(nèi)部存在低能量密度的局部放電缺陷。

        缺陷原因:生產(chǎn)廠家在制造過程中,L2端子腰部安裝受力不均,鋁箔紙擠壓出現(xiàn)開裂,產(chǎn)生空穴(氣隙)。在運(yùn)行電壓下,出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)分布不均,導(dǎo)致低能量放電,介損增大。

        處理措施:1.加強(qiáng)容性設(shè)備介損及電容量帶電檢測(cè)。2.全面開展帶電取油樣。

        電容型設(shè)備帶電測(cè)試技術(shù)可靈敏發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備中的絕緣缺陷,判斷設(shè)備的絕緣狀況,為設(shè)備的健康、安全運(yùn)行提供技術(shù)保證。

        參考文獻(xiàn)

        [1]<電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)>,國家電網(wǎng)公司生變電〔2010〕11 號(hào)文。

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