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        110kV高壓套管故障分析

        2016-06-04 08:18:30崔華洲江門市電力工程輸變電有限公司廣東江門529000
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年11期
        關(guān)鍵詞:芯子引線套管

        崔華洲(江門市電力工程輸變電有限公司,廣東 江門 529000)

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        110kV高壓套管故障分析

        崔華洲
        (江門市電力工程輸變電有限公司,廣東江門529000)

        摘要:作為變電系統(tǒng)重要的結(jié)構(gòu)組件,高壓套管發(fā)揮著十分重要的功能和作用,套管通過套住引線來固定引線,并對其精準定位,并確保引線對地絕緣。本文分析了110kV高壓套管的作用,然后,結(jié)合具體的套管故障分析了故障產(chǎn)生的原因,并對套管的故障防范提出了解決性對策。

        關(guān)鍵詞:110kV 高壓套管;功能;作用;故障;防范措施

        0 引言

        高壓套管能否安全、高質(zhì)、高效地工作與運行直接關(guān)系到整個變電系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性,因此,必須重視高壓套管故障防范工作,根據(jù)套管的位置、結(jié)構(gòu)特點以及性能等,來科學排查故障,日常做好套管的維護與監(jiān)測工作,防范故障問題的出現(xiàn)。

        1 套管的功能和作用

        高壓套管是變電系統(tǒng)的一個部件,主要用來調(diào)整引線方向,將高低壓繞組引線引向正確位置,同時保護好引線并將其定位,同時讓引線對地絕緣。

        由于變壓器經(jīng)過長時間的工作運轉(zhuǎn),必然要承受一定的電壓、電流,特別是當故障發(fā)生時,瞬間過電壓或過電流都可能對變壓器帶來不良影響。此時,就需要發(fā)揮套管的保護功效。

        實際使用的套管需要經(jīng)受多重檢驗,確保達到規(guī)定的規(guī)格與標準才能真正投入使用。然而,隨著高壓線路的運行,套管故障也較為常見。

        2 110kV高壓套管故障概況

        某地區(qū)110kV變電站主變重瓦斯動作,本體壓力釋放閥發(fā)出動作。全面深入地分析事故現(xiàn)場,并做好各方面的檢查工作,最終判斷得出:套管中的某相出現(xiàn)放電問題,從而導(dǎo)致了套管爆炸,引發(fā)了嚴重的故障問題。

        此套管屬于油紙電容型套管,主要結(jié)構(gòu)部件為:瓷瓶、中心銅管、電容芯子、法蘭、均壓球等。套管在使用前以及使用一個階段后要接受性能檢驗,以下為最新的檢驗數(shù)據(jù),具體如表1所示。

        表1 套管試驗數(shù)值

        對故障套管進行拆解,將頂端螺絲,拿掉套管上方的油盅,查看油腔里面,沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。

        讓破損的上瓷套同電容芯子分離開,認真查看瓷套有無破損或裂痕,經(jīng)檢查瓷套的上半部未出現(xiàn)裂痕,下方則發(fā)現(xiàn)了一些裂痕,拆解套管尾部接地設(shè)備,仔細觀察看出其內(nèi)部引線出現(xiàn)腐蝕、斷裂現(xiàn)象。而且中間的金屬法蘭已經(jīng)同電容芯子相分離,仔細看法蘭內(nèi)部,也出現(xiàn)了一系列裂痕。單獨對電容芯子進行檢查,分析其表層有無放電問題,看到其尾端、套管末屏等都出現(xiàn)了黑色灼燒現(xiàn)象。特別是擊穿部位的黑色灼燒非常明顯。

        在此基礎(chǔ)上,檢修者對電容芯子中幾個非常關(guān)鍵的放電位置實施檢查,通過一層一層的剝開電容屏,經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):擊穿部位二、三處放電點在電容屏剝離四到五屏后,不再出現(xiàn)放電問題。其中二層電容屏灼燒最為嚴重。經(jīng)過細致地剖析檢查得出:故障出現(xiàn)在變壓器工作中,由此可以判斷故障并非來自于末屏接地,因為末屏部位保持完好。

        3 110kV高壓套管故障判斷

        根據(jù)以上分析能夠得出,套管故障并非來自于外部,而是來自于內(nèi)部放電,通過剖析套管結(jié)構(gòu),其故障具體程序如下:

        (1)初步放電點。參照肢解剖析可以看到:因為套管電容屏末端出現(xiàn)了相對明顯的放電問題,而且灼燒現(xiàn)象明顯,由此可以斷定初次放電的位置,應(yīng)該在電容屏末尾,二層電容屏被擊穿后,導(dǎo)致屏間電壓上升。

        (2)放電。由于屏間電壓上升,導(dǎo)致了局部地區(qū)放電現(xiàn)象,同時出現(xiàn)了氣泡,從而引發(fā)了末端屏間擊穿現(xiàn)象,絕緣受損失去保護功能,出現(xiàn)了放電故障。

        (3)故障的延續(xù)。套管的末尾處,選擇了特殊的絕緣保護,具體為:瓷瓶、電纜紙,這樣絕緣防護構(gòu)造相對特殊,其對地擊穿電壓更高,相反,由于套管中間處有金屬性質(zhì)的法蘭構(gòu)造,同時,也設(shè)置了接地點,其對地擊穿電壓則更低,這樣當尾部的引線受到灼燒時,其中部法蘭由于對地絕緣較低,絕緣度滿足不了發(fā)電防護要求,從而出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象,進而出現(xiàn)了絕緣擊穿現(xiàn)象,甚至帶來電弧放電,最終釀成了爆炸故障。

        4 110kV高壓套管故障的總結(jié)

        110kV高壓套故障帶來了嚴重的負面影響,一方面導(dǎo)致電力供應(yīng)緊張,另一方面則帶來了危險,加劇了故障區(qū)的經(jīng)濟損失,通過此套管故障應(yīng)該得出以下教訓(xùn):

        4.1重視變壓套管油標的檢查

        必須將套管油標作為關(guān)鍵的檢查項目,既要目測,又要利用相關(guān)檢測設(shè)備,例如:望遠鏡等來進行油標檢查,可以斷開電源檢查,一些高污染的環(huán)境下,要特別加強此項檢查。

        4.2套管頂部的檢查

        電容式套管屬于穿纜式套管,當變壓器處于檢修狀態(tài)時,需要對套管頂端加以檢查,重點質(zhì)檢其密封度,防止潮濕冷氣的入侵。電容式套管的頂端構(gòu)造如圖1所示。

        4.3油紙電容式套管注油條件

        要掌握好注油條件,通常要確保套管處于高度真空狀態(tài),這是由于其內(nèi)芯主要由特殊材料制成,具體為:電纜紙、鋁箔等。如果套管

        未達到高真空狀態(tài),可能出現(xiàn)屏間、絕緣層之間等進入氣體,實際運轉(zhuǎn)過程中,遇到高電壓,可能導(dǎo)致局部放電,或者出現(xiàn)絕緣層擊穿問題,引發(fā)故障。所以,高真空狀態(tài)注入油體是非常必要的,防止空氣的入侵。

        4.4加強變壓器油檢查

        由于電容式套管容量有限,不能容納太多的變壓器油,而且處于高溫狀態(tài)下,其其內(nèi)部可能發(fā)生反應(yīng),優(yōu)質(zhì)變壞,甚至腐蝕套管,對此就必須對套管進行定期檢查,檢查其有無損耗,同時,也要加強變壓器油質(zhì)的檢測,防止油體變質(zhì)腐蝕套管。

        5 110kV高壓套管故障的防范

        高壓套管安裝后,不能立即接通電源,而是要靜放一晝夜以上,以此來確保套管位置的穩(wěn)定。要經(jīng)常清理套管,清除其內(nèi)部灰塵,為了有效預(yù)防套管出現(xiàn)故障問題,應(yīng)該引入特定的檢測技術(shù),例如:紅外熱成像技術(shù),檢查套管引出線是否出現(xiàn)溫度超高現(xiàn)象,同時,也要檢查油位,預(yù)防由于線路間接觸不牢固所帶來的引線過熱問題,預(yù)防由于缺油所導(dǎo)致的套管故障問題。

        要正確放置套管,通常以豎直的形式存放,這樣才能充分保護電容內(nèi)芯,防止其外露油面遭受潮濕空氣的侵襲。如果套管選擇水平存放,且存放時間已經(jīng)在一年以上,就需要對電容芯子做試驗,可以通過局部放電試驗方式來檢查其質(zhì)量,以及額定電壓以下的介損試驗等。

        運維人員必須形成責任意識,重視日常巡檢,認真檢查套管油位,確保油位處于標準狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)套管出現(xiàn)油體滲漏問題,就必須做出處理,預(yù)防其內(nèi)部潮氣的入侵。

        為了防范套管故障,電力部門應(yīng)該盡量對末屏接地構(gòu)造進行優(yōu)化改造與更新,同時延長接地引線,以此來更好地促進末屏接地,或者對套管進行全方位的監(jiān)控,可以引進監(jiān)測設(shè)備,確保故障出現(xiàn)后能夠在第一時間被發(fā)現(xiàn)。

        6 總結(jié)

        本文針對110kV高壓套管故障做出了深入、細致的分析,明確了故障產(chǎn)生的原因,故障類型,以及套管故障的防范措施,必須加大對故障的防范力度,保護套管安全。

        參考文獻:

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        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.183

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