蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250000)

一起500 kV變壓器內(nèi)部放電故障的檢修

蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250000)

變壓器的安全運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，對(duì)一起500 kV變壓器內(nèi)部放電故障案例進(jìn)行分析，探討該主變放電原因，并對(duì)該主變故障采取相應(yīng)的處理措施，為變電站變壓器設(shè)備的該類型放電故障原因分析、故障檢修提供了借鑒。

變壓器；放電；金屬性粉末；生產(chǎn)工藝

0 引言

變壓器是用來(lái)變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止電氣設(shè)備。它是輸變電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，與供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)。500 kV變壓器作為超高壓電網(wǎng)主網(wǎng)架中的關(guān)鍵設(shè)備，其安全運(yùn)行關(guān)系到超高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合某變壓器內(nèi)部產(chǎn)生C2H2氣體及放電誘因分析，為該類變壓器故障分析、查找及檢修提供思路。

由圖7可以看出，隨著壓縮機(jī)排氣進(jìn)入儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐壓力(表壓)出現(xiàn)一定的上升，從最初的0.39 MPa上升到0.43 MPa(20 min這段時(shí)間忽略儲(chǔ)罐漏熱引起的儲(chǔ)罐壓力變化)，液位在247～255 mm之間震蕩，這主要是由于BOG氣體的進(jìn)入對(duì)液位產(chǎn)生了輕微的擾動(dòng)。

1 案例描述

某500 kV變電站3號(hào)主變C相變壓器為ODFS-250 000/500無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，于2010年生產(chǎn)，2013年底投入運(yùn)行。該相變壓器在投運(yùn)初期進(jìn)行油樣色譜試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)油中出現(xiàn)C2H2。通過(guò)一段時(shí)間的跟蹤、觀察，發(fā)現(xiàn)油中C2H2含量并非持續(xù)性增長(zhǎng)，而是呈間斷性增長(zhǎng)特征，如表1所示。

2 故障初步檢查分析

(1) 用判斷故障性質(zhì)的三比值法對(duì)可能存在的故障類型作初步判斷。取表1中最后一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行三比值法計(jì)算如下：

表1 油樣色譜試驗(yàn) μL/L

將計(jì)算結(jié)果與表2中數(shù)據(jù)比對(duì)，確定三比值編碼為：2，1，2。

表2 三比值法的編碼說(shuō)明

與表3比值范圍的編碼進(jìn)行核對(duì)，得出結(jié)果為序號(hào)3的低能量放電。

對(duì)C相主變本體快速放油，排油完畢后，拆除中性點(diǎn)套管及升高座。在做好安全措施的情況下，檢修人員穿好專用連體服攜帶萬(wàn)用表、便攜式絕緣搖表，從中性點(diǎn)升高座法蘭口進(jìn)入變壓器箱體內(nèi)部，進(jìn)行故障排查。進(jìn)入時(shí)使用梯子下入箱底，避免踩踏導(dǎo)線夾。用便攜式絕緣搖表檢查主變內(nèi)部放電點(diǎn)附近的絕緣情況、用萬(wàn)用表測(cè)量相關(guān)導(dǎo)體的導(dǎo)通情況，未發(fā)現(xiàn)明顯異常，遂擴(kuò)大主變內(nèi)部故障排查范圍。在排查過(guò)程中，檢修人員發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)附近有很多金屬性粉末。在對(duì)主變內(nèi)部進(jìn)行全面排查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該主變夾件、鐵芯及主變箱體下部均存在大量的金屬性粉末，夾件、鐵芯上的金屬性粉末呈現(xiàn)鐘乳石狀排列。

(2) 通過(guò)多種技術(shù)手段對(duì)C相進(jìn)行探測(cè)檢查。紅外監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)3號(hào)主變C相中性點(diǎn)套管下方檢修人孔下部約5 cm處，有一異常發(fā)熱點(diǎn)，如圖1所示。經(jīng)與設(shè)備廠家細(xì)致分析研究，認(rèn)為主變內(nèi)部此處可能存在放電點(diǎn)。

圖1 3號(hào)主變C相中性點(diǎn)套管下方異常發(fā)熱點(diǎn)

3.1 故障處理

3 故障處理及原因深度分析

檢修試驗(yàn)人員用AIA的超聲波局放儀，對(duì)3號(hào)主變C相進(jìn)行超聲波局放檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，中性點(diǎn)套管下方存在不穩(wěn)定的具有明顯間歇性的放電信號(hào)。在連續(xù)模式下觀察信號(hào)變化特征，顯示信號(hào)間歇性特點(diǎn)很強(qiáng)，且較大幅值信號(hào)出現(xiàn)的周期、頻次極不穩(wěn)定。在PRPR模式下，信號(hào)具有明顯的相位分布特征，而主變其他部位無(wú)明顯信號(hào)，據(jù)此認(rèn)定此處存在放電點(diǎn)可能性非常大。

11月28日，在中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平和西班牙首相佩德羅·桑切斯的見(jiàn)證下，中國(guó)自主品牌汽車企業(yè)一一安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司與大眾汽車集團(tuán)（中國(guó)）及西雅特在巴塞羅那簽署諒解備忘錄。根據(jù)協(xié)議，合作方將基于各自的技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品儲(chǔ)備，共同開(kāi)發(fā)一款電動(dòng)汽車平臺(tái)，用于生產(chǎn)江淮大眾車型，江淮大眾將于2021年前引進(jìn)西雅特品牌，并共同進(jìn)行電動(dòng)化開(kāi)發(fā)，在2018年年底前開(kāi)工建設(shè)江淮大眾研發(fā)中心，該中心將關(guān)注電動(dòng)化、車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛等核心領(lǐng)域以及其他以未來(lái)為導(dǎo)向的技術(shù)。作為三方合作的重大項(xiàng)目，江淮大眾新能源乘用車項(xiàng)目研發(fā)中心已在合肥市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)舉行開(kāi)工儀式。

表3 判斷故障性質(zhì)的三比值法對(duì)照

在對(duì)該相變壓器返廠吊芯檢查中，發(fā)現(xiàn)在鐵芯頂部存在放電點(diǎn)。對(duì)金屬性粉末組成成分的化驗(yàn)結(jié)果顯示，金屬粉末的主要成分為鐵。金屬粉末的聚集，使絕緣距離變小，造成了低能量放電；由于金屬性粉末的位置及形態(tài)的不穩(wěn)定性，造成了C2H2等氣體的間斷性增長(zhǎng)，這與前面的色譜分析結(jié)果相一致。因繞組、鐵芯、器身存在金屬性粉末隱患，決定將主變吊芯，拆解鐵芯絕緣件，對(duì)變壓器鐵芯繞組進(jìn)行拆解、油沖洗、組裝，并恢復(fù)鐵芯絕緣。

劉 況(1986-)，男，工程師，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作。

蓋海龍(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作，email：562682431@qq.com.

4 結(jié)束語(yǔ)

在20世紀(jì)80年代之前，人們一直秉承建立在經(jīng)典科學(xué)之上的認(rèn)識(shí)論模式，認(rèn)為宇宙是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)遵循一定的法則，整個(gè)系統(tǒng)是穩(wěn)定的和可以控制的（Dente,1999）。人們視宇宙萬(wàn)物為一個(gè)由各個(gè)部分組成的機(jī)械的系統(tǒng)，

1 鐘洪璧，高占邦，王正官，等.電力變壓器檢修與試驗(yàn)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2000.

2 國(guó)家能源局.DL/T 573—2010電力變壓器檢修導(dǎo)則[S].北京：中國(guó)電力出版社，2010.

3 戴慶富，潘明武，楊洪祥，等.電氣試驗(yàn)工(第二版)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.

2015-09-16；

2016-06-08。

變壓器生產(chǎn)廠家對(duì)主變生產(chǎn)各流程進(jìn)行細(xì)致排查，最終確認(rèn)該相主變內(nèi)部存在大量金屬性粉末的原因如下：主變生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證油箱內(nèi)部噴漆良好附著，在噴漆前進(jìn)行箱體內(nèi)壁噴砂(主要為金屬性顆粒)；在噴砂、噴漆未干的情況下，施工人員便往油箱內(nèi)注油，導(dǎo)致主變箱體內(nèi)部存在大量金屬性粉末，進(jìn)而導(dǎo)致主變內(nèi)部局部絕緣距離不足，產(chǎn)生局部間歇性低能量放電，產(chǎn)生C2H2等氣體。通過(guò)及時(shí)對(duì)該主變放電故障進(jìn)行誘因分析、故障排查及檢修，避免了主變嚴(yán)重事故的發(fā)生。

本案例中，油中金屬性雜質(zhì)造成變壓器低能量放電，產(chǎn)生C2H2等氣體，威脅主變的安全運(yùn)行。由此可見(jiàn)，嚴(yán)格執(zhí)行主變生產(chǎn)工藝是變壓器安全運(yùn)行的重要保障。主變生產(chǎn)廠家應(yīng)嚴(yán)格管控變壓器生產(chǎn)流程，加強(qiáng)主變生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)督，確保主變制造質(zhì)量，以保證主變?cè)谕哆\(yùn)后可靠運(yùn)行。

3.2 金屬性粉末存在原因分析

亞里士多德為真正的城邦奠定了制度美德基礎(chǔ)。他認(rèn)為，“胸懷優(yōu)良法制這一目標(biāo)的人不得不考慮政治上的德性和邪惡的問(wèn)題。要真正配得上城邦這一名稱而非徒有其名，就必須關(guān)心德性問(wèn)題，這是毋庸置疑的?！盵2](P93)因此，對(duì)于各種政體而言，城邦都需要確立公正，公正是政治的基準(zhǔn)。換句話說(shuō)，公正是政體的制度美德。公正在亞里士多德那里，有兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)，即守法和平等。其中守法(包括習(xí)俗和法規(guī))最為重要，因?yàn)槭胤ㄊ且粋€(gè)人生活在城邦共同體中，并成為一個(gè)好公民的必要條件，人一旦脫離了法律和公正就會(huì)變成最惡劣的動(dòng)物。

孟慶承(1978-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作。

呂 楠(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作。

給予飲食指導(dǎo)，囑患者注意調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，攝入合理的飲食，避免攝入不易消化、油膩、生冷、辛辣刺激性食物，并形成良好的進(jìn)食習(xí)慣；在此基礎(chǔ)上，給予多潘立酮片（規(guī)格為10 mg/片）10 mg，3次/d餐前30min口服。治療2周為1個(gè)療程。

吳 迪(1988-)，女，助理工程師，主要從事電網(wǎng)運(yùn)檢工作。