【摘要】變壓器是電力系統中的關鍵設備,應從各方面保證其安全穩定運行。介紹了220kV開平站#2主變A相套管油標處滲油的故障,通過對故障變壓器進行檢查及處理,并進行詳細分析,得出結論:本缺陷主要系膠墊老化變硬及法蘭接觸面螺絲緊固不均勻造成的。為避免該類事故再次發生,提出了對變壓器套管的相應檢修維護措施和建議。
【關鍵詞】套管;滲漏油;綜合分析
變壓器在長期運行中,由于受到電磁振動、氧化的作用、電腐蝕老化、事故的電磁力、電擊穿及外界因素的作用,造成部件質量下降,影響設備性能,容易出現故障。隨著設備的增多和運行時間的增加,滲漏油、套管故障、本體內部故障、有載開關故障等缺陷情況的出現次數相應增多。變壓器一旦發生故障,將對生產及生活帶來很大影響,所以對于變壓器的故障分析及處理顯得尤為重要。本文以一起開平站#2主變110kV側A相套管滲油故障為例,介紹事故發生經過,分析事故原因,提出相應檢修維護措施和建議,避免同類事故再次發生。
1.故障經過
2011年10月21日上午9時,試驗研究所高試4班對220kV開平站#2主變110kV側A相套管開展預防性試驗,當試驗人員擰開A相套管末屏處外層密封螺帽時,發現末屏處有油滲出(見圖1所示),約每5秒鐘有一滴油滴落(因平時運行時,A相套管末屏處還有外層密封螺帽用來密封,所以末屏內的油未滲到外面,使得運行人員無法發現末屏處滲油);此外,當試驗人員用螺絲刀將末屏處的引線接地柱套頂起后對A相套管末屏做絕緣試驗,發現A相套管末屏仍顯示接地狀態,導致A相套管的電容量與介損試驗無法正常開展,從而無法判斷A相套管是否合格、是否可投運。因此進行停電處理。
圖1 套管滲油照片
2.現場檢查及處理
主變申請停電后,對滲漏油缺陷進行檢查處理,工序及檢查結果如下。
該缺陷發現后,開平分部按照流程及時將該缺陷上報給了相關部門與相關領導。當天中午,在變電部、生技部的大力幫助下,經聯系中修廠確認有該類型的套管末屏后,決定由中修廠馬上提供套管末屏的備品,并協助開平分部檢修班更換A相套管的末屏。
17時30分,中修廠帶著備品趕到了開平站,連同開平分部檢修班一起對A相套管末屏進行了更換。更換時發現A相套管末屏處存在放電現象,內部白色密封膠墊已部分碳化、遭擊穿,銅螺母、引線柱、引線接地柱套上有明顯的放電痕跡(見圖2、圖3所示)。更換工作完成后,由高試4班對A相套管開展了電容量、介損、絕緣電阻等項目的試驗,試驗合格。因考慮到A相套管末屏處已發生過放電現象,對套管中絕緣油可能會有影響,為了今后油樣試驗時能有初始數據做參考,所以當天也取了A相套管的油對其進行試驗。試驗結果發現,A相套管絕緣油中的確含有因放電而產生的乙炔氣體。
圖2 白色密封墊擊穿后的照片
圖3 放電情況
19時25分,開平站#2主變110kV側A相套管末屏更換及相關試驗工作完成。根據調度命令,開平巡維于21時10分恢復了開平站#2主變的供電。
3.原因分析
(1)#2主變110kV側A相套管末屏處外層螺帽密封圈的密封效果不夠好,在長期運行中,空氣中的水份慢慢進入A相套管末屏座內,引起銅螺母、引線柱、引線接地柱套、壓緊彈簧等逐漸銹蝕,導致銅螺母松動、彈簧壓緊力不夠,使得密封不嚴造成滲油;
(2)銅螺母、引線柱、引線接地柱套、壓緊彈簧的銹蝕,也導致A相套管末屏接地不夠好,末屏處存在懸浮電壓,懸浮電壓在水份的作用下,對周邊的絕緣件放電,逐漸擊穿白色密封墊;
(3)白色密封墊被擊穿后,導致套管末屏處滲油進一步惡化;此外,放電所產生的乙炔也逐漸融入到套管絕緣油中;
4.防范措施
2010年3月7日,開平站220kV五開甲線線路B相耦合電容器末屏套管處曾出現過漏油現象,漏油原因為之前拆除結合濾波器時未將末屏重新接地,導致末屏處長期存在懸浮電壓,懸浮電壓放電使得五開甲線B相耦合電容器末屏套管碳化、表面開裂,從而引起滲油。現結合該兩起套管末屏滲油缺陷,提出如下防范措施:
(1)對#2主變220kV側、110kV側所有套管末屏進行檢查,確認是否存在滲油現象,并測量末屏對地的絕緣情況、測量末屏接地良好情況;(該項工作當天已完成)
(2)今后任何班組在完成涉及到套管末屏的工作后,運行人員應做好套管末屏銹蝕情況、放電情況、接地情況的重點檢查工作;有疑問的應及時上報;
(3)對于有接地線引出的舊式末屏,在進行套管的相關試驗時,運行人員應禁止試驗人員擰開末屏接地線靠套管側的接地螺絲;避免螺絲擰動過程中損壞瓷套,導致滲油;
(4)借助巡視或停電機會,對各站套管末屏進行一次專項檢查工作,并做好檢查結果的記錄與異常情況的上報工作;
(5)在今后的紅外熱成像儀測溫工作中,運行人員應做好對各站主變套管及套管末屏的重點測溫工作,建立各主變套管末屏處紅外測溫數據檔案,對溫度不斷升高的末屏進行重點關注,必要時申請停電檢查;
5.結論
綜合以上分析得出結論,夏季天氣潮濕,套管消缺要注意做好防潮工作。加油堵、油標開口處不使用時要及時封堵,盡量減少潮氣及灰塵落入套管油枕。工作時人員頭部要遠離開口部位,防止汗液、呼吸潮氣等進入套管油枕。采集油樣時要盡量直接從被試品處采集,采樣瓶應提前用變壓器油沖洗,減少中間環節污染。
參考文獻
[1]蔡洋.電力系統運行管理[M].北京:水利電力出版社,1995.
[2]中華人民共和國能源部.進網作業電工培訓教材[M].沈陽:遼寧科學技術出版社,1993.
[3]陳化鋼.電氣設備預防性試驗方法[M].北京:水利電力出版社出版, 1994.
[4]劉振亞.國家電網公司110~500 kV 變電站通用設備典型規范[M].北京:中國電力出版社,2006.
[5]周孝信,鄭健超,沈國榮,等.從美加東北部電網大面積停電事故中吸取教訓[J].電網技術,2003,27(9):1.