劉 艷
國網(wǎng)上饒供電分公司
隨著智能化電網(wǎng)的發(fā)展,根據(jù)電網(wǎng)新設(shè)計、新技術(shù)和新設(shè)備技術(shù)要求,其檢測手段和試驗方法也需要同步更新,新的檢測技術(shù)給傳統(tǒng)的試驗分析帶來新的挑戰(zhàn)。在智能化電網(wǎng)發(fā)展的變革中,我們應始終堅持以精準、科學有效的數(shù)據(jù)來“丈量”每一臺大型電力變壓器的實時運行狀態(tài),提升檢測流程,完善在線監(jiān)測管理,并依據(jù)國家標準標和企業(yè)規(guī)范,科學調(diào)配人力、資源,實現(xiàn)數(shù)據(jù)“雙重化”規(guī)范管理,提升了設(shè)備檢測水平,同時也提高了檢測準確率,并樹立了良好的企業(yè)形象。
油色譜分析法油色譜分析以發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期潛伏性故障為主,是一種靈敏、有效的方法。變壓器發(fā)生局部放電、火花放電和電弧放電時都會伴隨過熱問題,必然會引起相應的故障特征氣體產(chǎn)生。變壓器本體的健康狀況與油中的氣體含量密切相關(guān),根據(jù)氣體含量診斷變壓器等充油電氣設(shè)備故障,防止設(shè)備事故于未然是極其重要的。判斷故障性質(zhì)最常用的是三比值法。
近年來,隨著智能化變電站的逐步增多,工作任務越發(fā)繁重,根據(jù)國家電網(wǎng)公司關(guān)于進一步提高用戶供電可靠性的要求,66kV及以上電壓等級的變電站均實現(xiàn)無人值守,傳統(tǒng)的周檢、月檢、季檢及臨時性抽檢模式已跟不上智能化電網(wǎng)狀態(tài)檢修試驗步伐;如何提升油色譜監(jiān)督管理工作,實現(xiàn)充油設(shè)備運行狀態(tài)的可控、能控、在控,是新形勢下油色譜試驗人員所面臨的新的挑戰(zhàn)。變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的推廣與應用,加強絕緣油色譜離線與在線監(jiān)測一體化流程建設(shè),為狀態(tài)檢修提供技術(shù)支持。
傳統(tǒng)的檢測模式需要到現(xiàn)場采集油樣回到試驗室進行試驗、分析及資料收集,工作時間較長,試驗周期較長,對于突發(fā)事件處理及故障原因分析存在缺陷;變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的應用,為提高工作效率,節(jié)約維護成本,不斷提高優(yōu)質(zhì)服務的工作水平成為可能;一項新技術(shù)的推廣與應用,必須采用先進的管理模式,打破傳統(tǒng)工作模式,激發(fā)員工工作狀態(tài),以實現(xiàn)提高充油設(shè)備內(nèi)部故障診斷精度。
變壓器導電部分故障主要包括引線與將軍帽接觸不良、引線與繞組焊接質(zhì)量不良、有載分接開關(guān)經(jīng)常動作部件接觸不良或燒損、繞組變形、絕緣類故障。變壓器絕緣由絕緣紙、絕緣墊塊和絕緣油組成。當變壓器內(nèi)部受潮或進入雜質(zhì)時,絕緣材料將加速老化或裂解。在電或熱的作用下,固體絕緣材料主要分解為CO、CO2,而絕緣油主要分解為CH4、C2H6、C2H4,當溫度高于1000℃時會有較多的C2H2產(chǎn)生,油裂解還會伴隨著H2的增加。變壓器絕緣材料的故障發(fā)展較為緩慢,一般可通過色譜分析來及時發(fā)現(xiàn)。
為進一步確認油色譜異常,2016年5月11日下午,對該變壓器本體油樣進行復樣檢測,其結(jié)果與上午的跟蹤試驗結(jié)果基本一致,但相比于2016年2月16日油樣跟蹤結(jié)果,各項特征氣體均出現(xiàn)了較大增長,其中C2H2、C2H4、總烴漲幅明顯,C2H2為19μL/L,C2H4為1 400μL/L,總烴為2 200μL/L,三比值為020,指示內(nèi)部可能存在低溫過熱故障,與螺絲松動、鐵芯多點接地等有關(guān)。
吊芯后,對變壓器各側(cè)繞組引出線連接處、繞組匝間絕緣、鐵芯、有載分接開關(guān)進行了仔細檢查。
吊芯檢查過程中,發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓開關(guān)A4分接頭松動,對其進行了拆解檢查、打磨、回裝緊固處理。之后,對整個有載開關(guān)連接螺絲均進行了緊固檢查。
測量鐵芯絕緣時,發(fā)現(xiàn)鐵芯對鐵軛有放電現(xiàn)象。經(jīng)檢查,該變壓器鐵芯出廠疊放不規(guī)整,部分外層硅鋼片突出變形,與鐵軛接觸,造成接地。鐵芯變形接地,構(gòu)成了鐵芯多點接地,鐵芯環(huán)流引起變壓器鐵芯過熱,局部過熱的長期作用加速變壓器油分解。對此,需重新解體變壓器疊放硅鋼片,由于現(xiàn)場大修無法實施,因此現(xiàn)場對絕緣低部位進行墊絕緣紙板處理。
變壓器油色譜試驗自上世紀八十年代推廣應用以來,該技術(shù)已日趨成熟,而變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置的應用,對該技術(shù)提出了新的要求,為更好將變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)應用于生產(chǎn)實際,提升變壓器油色譜試驗管理水平,基于油氣化學監(jiān)督管理體系,確立在線監(jiān)測工作流程的建立。建立變壓器油試驗數(shù)據(jù)庫,重點對異常工況前后試驗數(shù)據(jù)進行比對,分析異常工況下對變壓器油及設(shè)備本體的影響,規(guī)范傳統(tǒng)檢測診斷方法中不科學的地方,使變壓器油試驗更加科學化、標準化、規(guī)范化、統(tǒng)一化;通過試驗數(shù)據(jù)庫的建立,解決了試驗數(shù)據(jù)分散等問題;完善充油設(shè)備運行工況的收集整理,實現(xiàn)充油設(shè)備故障原因溯源。
變壓器油色譜檢測體系建立后,首先應用到220kV變壓器運行狀態(tài)檢測中,取得了較好的效果,如在某220kV變壓器油色譜異常分析中,通過離線數(shù)據(jù)的準確性,準確判斷設(shè)備故障性質(zhì)及嚴重程度,再通過在線監(jiān)測裝置檢測周期短這一特點,確定故障發(fā)生的準確時間段,一般這一時間可控制在24小時以內(nèi),通過該變壓器24小時內(nèi)的運行工況,準確查明引發(fā)故障的主要原因,提高故障診斷正確率,使異常數(shù)據(jù)分析、診斷工作得到順利進行。
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