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        變電站500kV線路電壓互感器滲漏油缺陷分析及維護(hù)

        2022-02-08 05:52:24國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司
        電力設(shè)備管理 2022年24期
        關(guān)鍵詞:變電站故障質(zhì)量

        國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 曹 凱 何 壯

        電壓互感器是電力系統(tǒng)中重要設(shè)施之一,其運(yùn)行安全性和整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有直接關(guān)系,如果出現(xiàn)運(yùn)行故障,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列,甚至威脅人員生命安全。變電站內(nèi)500kV線路電壓互感器存在滲漏油的情況,主要和密封膠圈、焊縫有關(guān),需結(jié)合實(shí)際情況,對漏點(diǎn)進(jìn)行針對性的焊接、封堵等處理。與此同時(shí),在變電站建設(shè)和運(yùn)行時(shí),嚴(yán)格把控材料質(zhì)量,避免使用不合格產(chǎn)品,同時(shí)要不斷提升員工業(yè)務(wù)能力,引入先進(jìn)技術(shù)和新型材料,從整體上減低滲漏油的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

        1 電壓互感器

        電壓互感器主要包括兩種類型,即電容式以及電磁式,相比于電磁式,電容式的重量更輕,體積也更小,具有絕緣性高、電場強(qiáng)度裕度大等優(yōu)勢,也能夠有效減少維護(hù)工作量,且不容易發(fā)生鐵磁諧振,可靠性和安全性高,此外價(jià)格相對便宜,尤其是在電壓越高的線路中價(jià)格優(yōu)勢更為明顯。目前,高壓以及特高壓系統(tǒng)通常會(huì)選擇電容式電壓互感器,效果已經(jīng)得到普遍認(rèn)可。在實(shí)際應(yīng)用過程中,仍然存在一定缺陷或者故障問題,其中滲漏油、電容擊穿等現(xiàn)象較為常見。

        電容式電壓互感器的基本原理是電容分壓,部分廠家由于工藝缺陷等因素,可能會(huì)導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)運(yùn)行故障,發(fā)生電容擊穿、介質(zhì)損耗增加等情況。而電壓互感器運(yùn)行的安全可靠性直接影響了整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一旦出現(xiàn)故障問題,不僅無法為用戶提供持續(xù)、穩(wěn)定的電力服務(wù),也可能發(fā)生系統(tǒng)解列的情況,甚至是互感器爆炸,從而對人員安全以及周圍設(shè)備造成嚴(yán)重威脅。因此,需加強(qiáng)電壓互感器的分析和研究,明確出現(xiàn)故障的原因,從而提出針對性的預(yù)防和處理措施,盡可能提高運(yùn)行安全性,減少安全事故的發(fā)生,切實(shí)保證電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)水平。

        圖1 電容式電壓互感器接線圖

        2 變電站500kV線路電壓互感器滲漏油缺陷原因

        在變電站建設(shè)過程中,不能將測量保護(hù)裝置和主設(shè)備的高壓直接相連,需要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換,輸出較低電壓后再接入,這也就是電壓互感器的主要作用。在實(shí)際運(yùn)行過程中,此類設(shè)備的功率較低,具有較大的次級線圈阻抗,發(fā)生空載時(shí),和變壓器有所類似[1]。對于超過35kV的電壓互感器,通常選擇油浸式結(jié)構(gòu),又可分為級聯(lián)、單級兩種類型,實(shí)際使用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的滲漏油問題,需結(jié)合實(shí)際情況,及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場解體,深入分析該缺陷。

        2.1 密封膠圈破裂

        部分電壓互感器未做好密封結(jié)構(gòu)限位措施,容易人為操作導(dǎo)致錯(cuò)位或者移位的情況,加之底部封板一般比較鋒利,在運(yùn)行過程中容易割裂或者割斷密封膠圈,從而導(dǎo)致封油板無法正常發(fā)揮密封作用,出現(xiàn)滲漏油缺陷。與此同時(shí),產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用8只螺栓固定密封結(jié)構(gòu),也會(huì)導(dǎo)致安裝難度增加,更易發(fā)生受力不均的情況,隨著運(yùn)行時(shí)間延長,便會(huì)引起膠圈變形或者破裂。此外,長期暴露在外界環(huán)境中,會(huì)逐漸出現(xiàn)老化、磨損,或者在嚴(yán)寒的環(huán)境下,外界溫度低于材料的脆性溫度,也會(huì)導(dǎo)致膠圈失去彈性,從而影響密封效果,引起滲漏油的問題。

        2.2 油箱焊縫開裂

        油箱焊接時(shí),會(huì)形成較大的內(nèi)應(yīng)力,且并不是均勻分布的,某些位置屬于高應(yīng)力區(qū),因此本身便容易出現(xiàn)裂縫。而油箱通常處于裝滿油的狀態(tài),加之運(yùn)輸?shù)炔僮鞯挠绊懀饬ψ饔帽容^大,更容易出現(xiàn)焊縫開裂的情況[2]。尤其是高應(yīng)力區(qū)域,外力和內(nèi)力共同作用,從而引起微裂紋,最終導(dǎo)致滲漏油的問題。由于焊縫比較長,焊點(diǎn)較多,出現(xiàn)裂紋、滲漏的位置也會(huì)比較多。

        作為特殊工序,油箱焊接工作較為重要,需嚴(yán)格把控施工技術(shù)、材料以及設(shè)備等,如果對某個(gè)環(huán)節(jié)疏忽大意,便容易出現(xiàn)焊接缺陷,最終導(dǎo)致滲漏油問題。與此同時(shí),在施工過程中,未做好油跡、銹跡清潔等細(xì)節(jié)處理,也會(huì)影響焊接質(zhì)量,在高溫環(huán)境下,污漬中的碳?xì)浠衔?、結(jié)晶水會(huì)進(jìn)一步反應(yīng),從而形成氫氣,導(dǎo)致氫氣孔的產(chǎn)生,影響密封效果。

        2.3 聯(lián)接片位置松動(dòng)

        由于電壓互感器聯(lián)接片出現(xiàn)松動(dòng),從而導(dǎo)致接觸不良,在一定程度上增加接觸電阻、間歇放電,引起局部快速發(fā)熱,由于受電蝕、熱能的影響,便會(huì)出現(xiàn)聯(lián)接片破裂,甚至是脫落的情況。而發(fā)生高能放電時(shí),金屬膨脹器也會(huì)受到波及,形成表面坑洞或者被擊穿,如果在清洗步驟未帶密封帽導(dǎo)致水分殘留,內(nèi)部水分便容易進(jìn)入膨脹器,形成油水混合物,隨著混合物逐漸增多,絕緣油可能會(huì)直接噴出,造成比較嚴(yán)重的滲漏油現(xiàn)象。

        3 變電站內(nèi)500kV線路電壓互感器滲漏油的處理方法

        在變電站日常維護(hù)過程中,可能會(huì)出現(xiàn)電壓互感器滲漏油的情況,如果滲漏比較嚴(yán)重,會(huì)迅速引起絕緣性能下降、引線燒壞等問題,對整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成不利影響,給人們?nèi)粘I詈凸ぷ髟斐刹槐?,需及時(shí)進(jìn)行有效處理,盡快恢復(fù)電力供應(yīng)。

        圖2 一種電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)

        3.1 焊接

        一般選擇點(diǎn)焊的形式施工,使用細(xì)焊條進(jìn)行焊接,能夠有效解決滲漏問題。由于焊接操作歷經(jīng)加熱、融化以及冷卻整個(gè)過程,同時(shí)電壓互感器內(nèi)部存在一定量的油,當(dāng)漏油點(diǎn)比較大時(shí),應(yīng)進(jìn)行停電、抽出箱內(nèi)油后再操作[3]。如果滲漏部位比較隱蔽,可以選擇補(bǔ)丁法,使用清潔劑清理油漬,明確具體滲漏位置后,在相應(yīng)部位覆蓋合適的蓋片并進(jìn)行焊接,也能取得比較理想的效果。具體操作過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)流程,調(diào)整合適的焊機(jī)電流,落實(shí)試焊等細(xì)節(jié)施工,保證上下點(diǎn)焊質(zhì)量合格,避免漏焊或者再次開裂的情況發(fā)生,也可以采取先堵后焊的方式,可以有效降低焊接難度,便于提高焊接施工質(zhì)量。此外,在正式投入工作前,應(yīng)認(rèn)真檢查相關(guān)零部件,確保沒有安全隱患,尤其是焊接點(diǎn)位置,同時(shí)做好安全防控措施,警惕火災(zāi)事故的發(fā)生。

        3.2 封堵

        對于無法實(shí)施焊接的部位,可以選擇封堵的方式解決滲漏問題,選擇性能良好的新型材料,如油封膠、金屬膠、快速膠等材料,對局部滲漏點(diǎn)進(jìn)行處理,可以取得良好的封堵效果。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)注意妥善處理滲漏位置,在脫脂紗布的幫助下,將滲漏點(diǎn)嚴(yán)密覆蓋,直至材料徹底固化,不再出現(xiàn)滲漏油的現(xiàn)象。

        3.3 更換

        如果密封膠圈、油閥等出現(xiàn)損壞,應(yīng)注意及時(shí)進(jìn)行更換,選擇性能優(yōu)良、質(zhì)量合格的材料,并嚴(yán)格落實(shí)置換前后的檢查工作。如果個(gè)別螺絲無法順利取下,可以使用彈性較大而直徑稍小或者一致的膠墊,并通過外力作用調(diào)整至應(yīng)墊位置,并做好擰緊和加固處理。如果相關(guān)組件出現(xiàn)損壞,無法順利修復(fù),也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行替換,包括導(dǎo)電桿、繼電器、凈油器等部件,同時(shí)保證規(guī)格和型號相符,以免由于不適配的問題導(dǎo)致再次滲漏油[4]。對于螺絲松動(dòng)的情況,應(yīng)進(jìn)行均勻緊固,保證程度適當(dāng),避免出現(xiàn)個(gè)別螺絲緊固過度的情況,否則仍容易出現(xiàn)滲漏油問題。操作時(shí),還應(yīng)注意避免扳手打滑,對瓷套管造成損壞,影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

        3.4 加強(qiáng)巡視檢查

        電壓互感器出現(xiàn)滲漏故障,會(huì)嚴(yán)重影響運(yùn)行安全性,因此需引起高度重視,加強(qiáng)巡視檢查力度,及時(shí)排查系統(tǒng)故障,盡可能降低滲漏油發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),保證互感器長期、穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是夏季高溫時(shí)期,外界環(huán)境溫度較高,互感器長期運(yùn)行,更容易出現(xiàn)絕緣油溫度升高的情況,導(dǎo)致膨脹漏油。對于以往發(fā)現(xiàn)容易出現(xiàn)問題的設(shè)備型號,重點(diǎn)監(jiān)測油箱油位、密封結(jié)構(gòu)完整性等情況,觀察支柱、底座等位置是否存在油跡或者油漆發(fā)泡等現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)立即停止運(yùn)行,并詳細(xì)檢查、分析,及時(shí)進(jìn)行有效處理。

        4 變電站內(nèi)500kV線路電壓互感器滲漏油的預(yù)防

        通過及時(shí)處理局部滲漏油問題,加強(qiáng)對運(yùn)行的互感器檢查工作,能夠在一定程度上避免故障問題發(fā)生,減少對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響。與此同時(shí),積極做好預(yù)防措施,也可以在一定程度上避免滲漏油問題,從根本上提升電力線路運(yùn)行安全性以及穩(wěn)定性。

        4.1 嚴(yán)格把控材料質(zhì)量

        在變電站建設(shè)過程中,根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及實(shí)際使用需求,選擇資質(zhì)齊全的廠家合作,并做好材料質(zhì)量檢驗(yàn)工作,保證型號、數(shù)量以及質(zhì)量等符合標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格落實(shí)檢查步驟和要求,杜絕不合格品流入施工現(xiàn)場,比如聯(lián)接片松動(dòng)等[5]。只有保證材料性能優(yōu)良、質(zhì)量合格,才能夠有效避免運(yùn)行故障,選擇新型密封結(jié)構(gòu)或者經(jīng)過改良的互感器,及時(shí)淘汰存在設(shè)計(jì)缺陷的產(chǎn)品,防止投入使用時(shí)頻繁發(fā)生滲漏油等故障。此外,可以選擇新型密封材料,比如穩(wěn)定性好的高分子材料,相比傳統(tǒng)橡膠件,其抗紫外線、耐高溫等性能均更佳,對環(huán)境的適應(yīng)性更好,能夠延緩材料磨損、老化。

        4.2 加強(qiáng)人員管理

        定期組織學(xué)習(xí)培訓(xùn),及時(shí)更新自身知識庫,不斷提升員工綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力,減少人為操作因素導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題。同時(shí),建立健全獎(jiǎng)懲制度、責(zé)任制度,促使工作人員嚴(yán)格遵循工藝要求以及相關(guān)規(guī)范,充分調(diào)動(dòng)其工作積極性和主動(dòng)性。對于常見的故障問題,可以開設(shè)專題培訓(xùn)以及講解活動(dòng),提供互相溝通和交流經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì),從而不斷提高實(shí)踐技能水平,保證施工質(zhì)量。尤其是開展檢修工作時(shí),應(yīng)注意選擇具有相關(guān)資質(zhì)的工作人員,確保落實(shí)每項(xiàng)安全檢查工作,必要時(shí)可引進(jìn)經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)過硬的專家,提升整個(gè)人才隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。

        4.3 引入先進(jìn)技術(shù)

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力企業(yè)也可適當(dāng)引入新技術(shù)和新方法,提升整體服務(wù)質(zhì)量。對于電壓互感器滲漏油的問題,可以使用遠(yuǎn)程監(jiān)測告警裝置,一旦感應(yīng)到滲漏油的情況,會(huì)立即發(fā)出警報(bào),具有靈敏度高、使用方便等優(yōu)勢,可以彌補(bǔ)非巡查時(shí)間無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的不足。相比而言,傳統(tǒng)檢修模式耗費(fèi)時(shí)間長,且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,引入先進(jìn)技術(shù)后,能夠有效提高工作效率,避免對設(shè)備和整個(gè)系統(tǒng)造成進(jìn)一步的損害。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),主要是通過底部探頭感應(yīng)滲漏油,發(fā)出告警的同時(shí),及時(shí)對設(shè)備缺陷進(jìn)行分析、處理,并將結(jié)果信息反饋給工作人員,爭取更多的維修時(shí)間。

        4.4 強(qiáng)化細(xì)節(jié)操作

        全面分析電壓互感器滲漏油的常見原因,提出針對性的改進(jìn)方法,尤其是細(xì)節(jié)施工方面,能夠有效提升實(shí)際施工質(zhì)量,降低質(zhì)量問題發(fā)生的可能性。如在清洗過程中,嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)流程,從不同方向進(jìn)行噴射清洗,徹底清理表面污漬。

        隨著社會(huì)生活水平不斷提高,電力系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量也有了新的目標(biāo),在實(shí)際運(yùn)行過程中,可能會(huì)出現(xiàn)電壓互感器故障,如滲漏油等,可能會(huì)引發(fā)比較嚴(yán)重的安全事故,影響整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過開展電壓互感器滲漏油缺陷分析,明確具體原因,并進(jìn)行針對性處理,盡快解決滲漏問題,同時(shí)通過嚴(yán)格把控材料質(zhì)量、加強(qiáng)人員管理等手段,有效提升工作質(zhì)量和效率,盡可能避免滲漏油問題的發(fā)生,減少或消除潛在安全隱患,這也有利于增強(qiáng)變電站維護(hù)水平。

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