黃勝茂，吳新柱

(臺山核電合營有限公司，廣東 臺山 529200)

1 廠用變壓器試驗閃絡情況

某核電廠廠用變壓器為SFPFZ-130000/500型三相共體式變壓器。2014年2月，在該廠其2號廠用變壓器進行繞組連同套管長時感應耐壓帶局部放電試驗時，出現(xiàn)如下情況：

2 故障查找及原因分析

初步分析認為，A，B相套管外SF6氣室存在雜質(zhì)，隨后回收SF6并對SF6氣室進行拆卸觀察。

2.1 故障查找

全封閉組合電器(GIS)氣室是全部采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中的一種金屬封閉開關設備。它是由斷路器、母線、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器及套管組合而成的高壓配電裝置。此次試驗的變壓器采用油－氣(SF6)高壓套管，套管頂部與外部GIS設備采用直連方式對接，試驗前將套管與GIS連接直連段拆除，在高壓套管頂部氣室內(nèi)安裝試驗用的臨時柱狀均壓罩，并對氣室充入合格SF6氣體，氣體壓力及微水均合格。

吊開GIS氣室，對被試變壓器的高壓套管表面和GIS氣室內(nèi)壁進行外觀檢查，套管表面未見明顯放電灼黑痕跡，但在GIS氣室內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)放電灼黑點狀痕跡。

經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，GIS氣室內(nèi)壁放電點與均壓罩表面的距離相等，因此初步判斷是試驗均壓罩對GIS內(nèi)壁發(fā)生了放電。

2.2 放電原因分析

以下分析柱狀均壓罩對氣室內(nèi)壁絕緣距離情況。要分析油氣套管頂部GIS氣室內(nèi)壁放電原因，只需要復核均壓罩對氣室內(nèi)壁的絕緣距離是否大于SF6擊穿強度即可。

查詢廠家資料，可以得知柱狀均壓罩的半徑r1=9.5 cm，高度為h1=7 cm，GIS氣室的半徑為R2=15 cm，SF6的絕緣強度為75 kV/cm，試驗電壓取U1=539.84 kV；該氣室的絕緣距離記為L(單位：cm)，則有：L=U1/75(kV/cm)=7.19 cm，即均壓罩到氣室內(nèi)壁的距離大于7.19 cm，即可滿足絕緣要求，不會發(fā)生閃絡放電現(xiàn)象。

對 于 柱 狀 均 壓 罩：R2-r1=15-9.5=5.5 cm＜7.19 cm，即試驗電壓下均壓罩對氣室內(nèi)壁的絕緣距離不滿足試驗要求。而且該均壓罩由于制造工藝的偏差，均壓罩表面不可能完全光滑，導致其表面的電場強度分布不均勻，從而更易造成對GIS內(nèi)壁的放電。

綜上所述，現(xiàn)場的試驗均壓罩選型不當。

3 均壓罩優(yōu)化

根據(jù)以上述判斷，要求變壓器廠家提供一個絕緣距離符合試驗要求的均壓罩。廠家提供的優(yōu)化均壓罩為球冠狀均壓罩。球冠底面半徑r2=6.5 cm，球 冠 高 度h2=9 cm，球 半 徑R1=17.5 cm。R2-r2=15-6.5=8.5 cm＞7.19 cm，均壓罩的絕緣距離滿足試驗要求。

4 優(yōu)化均壓罩試驗結(jié)果

通過更換為球冠狀均壓罩，再次試驗。試驗前，對GIS氣室和試驗裝置進行充分清潔，同時對變壓器本體進行絕緣電阻試驗，測量介質(zhì)損耗和電容量，并將試驗數(shù)據(jù)與局部放電前的數(shù)據(jù)作對比，結(jié)果表明第一次局部放電試驗后變壓器的絕緣特性并未受到影響。

同時對高壓套管頂部氣室內(nèi)SF6氣體進行測試，試驗數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 第二次局部放電試驗前SF6氣體試驗數(shù)據(jù)

由上述試驗可以確認，采用球冠狀均壓罩后，變壓器的絕緣和SF6氣體的微水、壓力均滿足感應耐壓帶局放試驗要求。2014-04-11，對2號廠用變壓器進行第二次繞組連同套管長時感應耐壓帶局部放電試驗，在的電壓下，未發(fā)現(xiàn)明顯放電聲音；在的電壓下持續(xù)60 min時，高壓繞組局部放電量如表2所示，A，B，C三相的局部放電試驗數(shù)據(jù)合格，滿足交接試驗協(xié)議要求。

表2 變壓器局部放電試驗數(shù)據(jù)

采用相同的試驗裝置和試驗接線，在1號廠用變壓器上進行繞組連同套管長時感應耐壓帶局部放電試驗，試驗順利通過，表明現(xiàn)場改用球冠狀均壓罩的試驗裝置是正確可行的。

5 結(jié)論

工作的順利完成；同時，為某核電廠500 kV倒送電創(chuàng)造了條件。

(1) 原試驗裝置在發(fā)生閃絡后，分析方向不明確，無有效手段處理，處理周期長，且反復試驗存在損壞設備的風險，另外多次請專業(yè)機構(gòu)試驗需要較高費用；采用優(yōu)化后的新試驗均壓裝置一次試驗成功，節(jié)約大量工期(約20多天)，因此也節(jié)約了成本。

(2) 優(yōu)化后的試驗裝置已經(jīng)在某核電廠項目1，2號機組輸變電系統(tǒng)(GEV)共計12臺500 kV變壓器上成功應用，試驗中未發(fā)生一起閃絡現(xiàn)象，局部放電試驗均一次順利完成，加快了安裝進度；變壓器的局部放電量均控制在100 pC以內(nèi)。

(3) 該試驗裝置簡單實用，質(zhì)量工藝易于控制，安全系數(shù)高，保證了500 kV變壓器局部放電試驗