介損及電容量試驗(yàn)常見(jiàn)故障分析

沈映，王允光，朱啟龍

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局，云南 蒙自 661100)

0 前言

在電壓的作用下，電介質(zhì)產(chǎn)生一定的能量損耗，這部分損耗稱為介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。產(chǎn)生介質(zhì)損耗的原因主要是電介質(zhì)電導(dǎo)、極化和局部放電。介質(zhì)損耗的大小，實(shí)際上是絕緣性能優(yōu)劣的一種表示，同一臺(tái)設(shè)備，絕緣良好時(shí)，介損就小;絕緣受潮劣化，介損就大。在實(shí)際工作中，常用介質(zhì)損耗因素來(lái)表示介質(zhì)損耗的大小。

介損及電容量試驗(yàn)作為油浸式電力設(shè)備的主要試驗(yàn)項(xiàng)目之一，它在發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、老化，絕緣氣隙放電等方面較為靈敏有效。但在反映設(shè)備具體缺陷方面，介損和電容量?jī)蓚€(gè)參數(shù)又各有側(cè)重，本文提出了常見(jiàn)介損試驗(yàn)干擾排除及問(wèn)題處理的方法。

1 故障實(shí)例及分析

1.1 介損增大，電容量不變

1.1.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

某110 kV #1 主變高壓側(cè)套管介損測(cè)試數(shù)據(jù)可看出，B 相套管在首檢測(cè)試時(shí)的電容量和交接試驗(yàn)時(shí)數(shù)值相比變化不大，且符合規(guī)程要求變化在±5%的范圍內(nèi);(%)值雖然在規(guī)程要求1%的范圍內(nèi)，但與交接時(shí)數(shù)值相比增加了3.4 倍，測(cè)量末屏絕緣電阻，末屏介損及電容量，試驗(yàn)結(jié)果均正常。為排除試驗(yàn)儀器及接線問(wèn)題，進(jìn)行了多次重復(fù)試驗(yàn)且更換試驗(yàn)儀器，其試驗(yàn)數(shù)值均無(wú)明顯差別。進(jìn)行了套管油樣試驗(yàn)，結(jié)果無(wú)異常。

1.1.2 原因分析及處理

首先對(duì)套管進(jìn)行一個(gè)等效電路轉(zhuǎn)換，結(jié)合套管實(shí)際進(jìn)行串聯(lián)等效如圖1 (a)所示，圖1 (b)為串聯(lián)等值電路的向量圖。

圖1 套管等值電路與向量圖

從向量圖中可得:

從介質(zhì)損耗因素推導(dǎo)公式(1)可看出，介損增大，可能有兩個(gè)方面的問(wèn)題，一個(gè)是電容量變大，另一個(gè)是電阻增大。結(jié)合表一中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，B 相套管電容量沒(méi)有變化，那么介損增大的原因就只可能是電阻增大。電阻增大，可能的原因有試驗(yàn)線夾沒(méi)夾好導(dǎo)致在測(cè)試回路中串入接觸電阻，可能是接線板和套管導(dǎo)電桿的接觸不好(螺絲松動(dòng)導(dǎo)致)，也可能是固定套管導(dǎo)電桿和將軍帽的螺母松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良等。結(jié)合電阻增大的原因一一排查，最終在處理固定套管導(dǎo)電桿和將軍帽的螺母時(shí)發(fā)現(xiàn)，螺母打開(kāi)后，里面的固定銷有放電灼燒的痕跡，有銹蝕痕跡，此處介損增大原因定性為因固定銷銹蝕導(dǎo)致接觸電阻增大，在測(cè)試回路中串入電阻，最終引起介損增大。對(duì)固定銷進(jìn)行除銹處理后恢復(fù)，經(jīng)處理后試驗(yàn)合格，設(shè)備投入運(yùn)行，至今運(yùn)行狀況良好。

1.2 介損增大，電容量減小

1.2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

某110 kV #2 主變高壓側(cè)C 相套管介損測(cè)試數(shù)據(jù)可看出，C 相套管在首檢測(cè)試時(shí)的電容量和交接試驗(yàn)時(shí)數(shù)值相比變化較大，達(dá)到－18.3%，超出規(guī)程規(guī)定±5%的要求;數(shù)值的異常引起了試驗(yàn)人員極大的注意。

1.2.2 原因分析

電容量減小，可能的原因有多方面，如在測(cè)試回路中串聯(lián)了另外的電容導(dǎo)致電容量變小;也可能是內(nèi)部滲油嚴(yán)重或?qū)娱g有斷線等。再看套管油位正常，排除漏油的問(wèn)題;對(duì)于層間斷線的可能性也不大，暫不考慮;對(duì)于在測(cè)試回路中串聯(lián)電容的問(wèn)題，打開(kāi)固定套管導(dǎo)電桿和將軍帽的螺母，打開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)此處有滲油，清除此處所有油跡。

此處故障原因定性為因滲油導(dǎo)致固定螺母(固定銷)底部與其接觸面存在空氣間隙或油間隙，相當(dāng)于在測(cè)量回路中串入一個(gè)附加的電容，導(dǎo)致電容減小;對(duì)于介損，因綜合介損總是介于各支路介損的最大值和最小值之間，通常來(lái)說(shuō)，雜質(zhì)的介損總是大于良好設(shè)備的介損，從而導(dǎo)致了實(shí)測(cè)介損增大。經(jīng)處理后試驗(yàn)合格，設(shè)備投入運(yùn)行，至今運(yùn)行狀況良好。

1.3 介損基本不變，電容量增大很多

1.3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

某220 kV 線路A 相TV 分壓電容介損測(cè)試數(shù)據(jù)增量也遠(yuǎn)超出了2%的范圍，達(dá)到了6.91%。

從投運(yùn)后監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)可看出，該只電容式電壓互感器的分壓電容確實(shí)存在了缺陷，可能是分壓電容中部分相互串聯(lián)的電容元件擊穿導(dǎo)致互感器整體分壓比變化，致使實(shí)際檢測(cè)到的電壓發(fā)生變化。若設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，可能導(dǎo)致部分良好的串聯(lián)電容元件因承受過(guò)高的電壓而引起設(shè)備事故，之后設(shè)備退出運(yùn)行。

1.4 介損和電容量均變化

1.4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

某220 kV 主變220 kV 側(cè)A 相套管本體及末屏交接和預(yù)試介損和電容量測(cè)試數(shù)據(jù)首檢預(yù)試時(shí)A 相套管主絕緣介損tanδ 為1.185%，電容量為400.3 pF，與交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)介損:0.328%、電容量:399.1 pF 相比，介損值增加了3.61 倍，電容量無(wú)變化。遂對(duì)該相套管末屏絕緣電阻及末屏介損及電容量進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)取該相套管絕緣油進(jìn)行色譜分析和微水含量分析，油中微水含量也沒(méi)有增加，套管主絕緣電容絕緣層沒(méi)有受潮，也沒(méi)有擊穿;套管末屏絕緣良好，與交接值比較末屏對(duì)地介損值無(wú)明顯變化，電容量增加了1.66 倍，說(shuō)明套管主絕緣電容末屏—末屏引出線—末屏小套管之間可能存在引線斷股現(xiàn)象;套管油中C2H2含量達(dá)108.1 μL/L、總烴139.1 μL/L 外，以及氣體三比值判斷，該套管內(nèi)部存在著低能放電和過(guò)熱現(xiàn)象。該相套管進(jìn)行解體檢查。

1.4.2 套管解體

套管解體前，進(jìn)行了電氣性能復(fù)試，套管外觀檢查未發(fā)現(xiàn)異常，末屏引線頭處表面光滑，解體后發(fā)現(xiàn)套管末屏引線為多股細(xì)線組成，引線端部明顯有碳黑，引線上的油跡已變黑，電容屏最外層靠引線處有一過(guò)熱灼傷點(diǎn)。

1.4.3 套管故障分析

從解體檢查的結(jié)果來(lái)看，引起該故障的原因是末屏引線與引線管之間焊接存在虛焊或接觸不良的缺陷，在運(yùn)行中產(chǎn)生多次放電累計(jì)所致。末屏引出線受擠壓彎曲一端頂在電容屏上，長(zhǎng)時(shí)間多次放電使引線過(guò)熱而灼傷電容屏，同時(shí)也使得絕緣油中乙炔和總烴含量超標(biāo)。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文在理論分析的基礎(chǔ)上結(jié)合工作實(shí)際從介損增大，電容量不變;介損增大，電容量減小;介損不變，電容量增大很多以及介損和電容量均變化4 個(gè)方面加于分析論證，提出了常見(jiàn)介損試驗(yàn)干擾排除及問(wèn)題處理的方法。

［1］陳天翔，王寅仲，海世杰.電氣試驗(yàn)(第二版)［M］.中國(guó)電力出版社，2008.

［2］Q/CSG114002－2011.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程［Z］.

［3］DL/T 722—2000.變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則［Z］.