一起500 kV變壓器內部放電故障的檢修

蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國網山東省電力公司檢修公司，山東 濟南 250000)

一起500 kV變壓器內部放電故障的檢修

蓋海龍，劉 況，孟慶承，呂 楠，吳 迪

(國網山東省電力公司檢修公司，山東 濟南 250000)

變壓器的安全運行關系到電網的穩定性，對一起500 kV變壓器內部放電故障案例進行分析，探討該主變放電原因，并對該主變故障采取相應的處理措施，為變電站變壓器設備的該類型放電故障原因分析、故障檢修提供了借鑒。

變壓器；放電；金屬性粉末；生產工藝

0 引言

變壓器是用來變換交流電壓、電流而傳輸交流電能的一種靜止電氣設備。它是輸變電系統中的重要設備，與供電系統的安全穩定運行密切相關。500 kV變壓器作為超高壓電網主網架中的關鍵設備，其安全運行關系到超高壓電網的穩定運行。結合某變壓器內部產生C2H2氣體及放電誘因分析，為該類變壓器故障分析、查找及檢修提供思路。

由圖7可以看出，隨著壓縮機排氣進入儲罐，儲罐壓力(表壓)出現一定的上升，從最初的0.39 MPa上升到0.43 MPa(20 min這段時間忽略儲罐漏熱引起的儲罐壓力變化)，液位在247～255 mm之間震蕩，這主要是由于BOG氣體的進入對液位產生了輕微的擾動。

1 案例描述

某500 kV變電站3號主變C相變壓器為ODFS-250 000/500無勵磁調壓變壓器，于2010年生產，2013年底投入運行。該相變壓器在投運初期進行油樣色譜試驗時，發現油中出現C2H2。通過一段時間的跟蹤、觀察，發現油中C2H2含量并非持續性增長，而是呈間斷性增長特征，如表1所示。

2 故障初步檢查分析

(1) 用判斷故障性質的三比值法對可能存在的故障類型作初步判斷。取表1中最后一次試驗數據進行三比值法計算如下：

表1 油樣色譜試驗 μL/L

將計算結果與表2中數據比對，確定三比值編碼為：2，1，2。

表2 三比值法的編碼說明

與表3比值范圍的編碼進行核對，得出結果為序號3的低能量放電。

對C相主變本體快速放油，排油完畢后，拆除中性點套管及升高座。在做好安全措施的情況下，檢修人員穿好專用連體服攜帶萬用表、便攜式絕緣搖表，從中性點升高座法蘭口進入變壓器箱體內部，進行故障排查。進入時使用梯子下入箱底，避免踩踏導線夾。用便攜式絕緣搖表檢查主變內部放電點附近的絕緣情況、用萬用表測量相關導體的導通情況，未發現明顯異常，遂擴大主變內部故障排查范圍。在排查過程中，檢修人員發現發熱點附近有很多金屬性粉末。在對主變內部進行全面排查過程中，發現該主變夾件、鐵芯及主變箱體下部均存在大量的金屬性粉末，夾件、鐵芯上的金屬性粉末呈現鐘乳石狀排列。

(2) 通過多種技術手段對C相進行探測檢查。紅外監測發現3號主變C相中性點套管下方檢修人孔下部約5 cm處，有一異常發熱點，如圖1所示。經與設備廠家細致分析研究，認為主變內部此處可能存在放電點。

圖1 3號主變C相中性點套管下方異常發熱點

3.1 故障處理

3 故障處理及原因深度分析

檢修試驗人員用AIA的超聲波局放儀，對3號主變C相進行超聲波局放檢測時發現，中性點套管下方存在不穩定的具有明顯間歇性的放電信號。在連續模式下觀察信號變化特征，顯示信號間歇性特點很強，且較大幅值信號出現的周期、頻次極不穩定。在PRPR模式下，信號具有明顯的相位分布特征，而主變其他部位無明顯信號，據此認定此處存在放電點可能性非常大。

11月28日，在中國國家主席習近平和西班牙首相佩德羅·桑切斯的見證下，中國自主品牌汽車企業一一安徽江淮汽車集團股份有限公司與大眾汽車集團（中國）及西雅特在巴塞羅那簽署諒解備忘錄。根據協議，合作方將基于各自的技術實力和產品儲備，共同開發一款電動汽車平臺，用于生產江淮大眾車型，江淮大眾將于2021年前引進西雅特品牌，并共同進行電動化開發，在2018年年底前開工建設江淮大眾研發中心，該中心將關注電動化、車聯網、自動駕駛等核心領域以及其他以未來為導向的技術。作為三方合作的重大項目，江淮大眾新能源乘用車項目研發中心已在合肥市經濟技術開發區舉行開工儀式。

表3 判斷故障性質的三比值法對照

在對該相變壓器返廠吊芯檢查中，發現在鐵芯頂部存在放電點。對金屬性粉末組成成分的化驗結果顯示，金屬粉末的主要成分為鐵。金屬粉末的聚集，使絕緣距離變小，造成了低能量放電；由于金屬性粉末的位置及形態的不穩定性，造成了C2H2等氣體的間斷性增長，這與前面的色譜分析結果相一致。因繞組、鐵芯、器身存在金屬性粉末隱患，決定將主變吊芯，拆解鐵芯絕緣件，對變壓器鐵芯繞組進行拆解、油沖洗、組裝，并恢復鐵芯絕緣。

劉 況(1986-)，男，工程師，主要從事電網運檢工作。

蓋海龍(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網運檢工作，email：562682431@qq.com.

4 結束語

在20世紀80年代之前，人們一直秉承建立在經典科學之上的認識論模式，認為宇宙是由物質構成的，物質的運動遵循一定的法則，整個系統是穩定的和可以控制的（Dente,1999）。人們視宇宙萬物為一個由各個部分組成的機械的系統，

1 鐘洪璧，高占邦，王正官，等.電力變壓器檢修與試驗手冊[M].北京：中國電力出版社，2000.

2 國家能源局.DL/T 573—2010電力變壓器檢修導則[S].北京：中國電力出版社，2010.

3 戴慶富，潘明武，楊洪祥，等.電氣試驗工(第二版)[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

2015-09-16；

2016-06-08。

變壓器生產廠家對主變生產各流程進行細致排查，最終確認該相主變內部存在大量金屬性粉末的原因如下：主變生產過程中，為了保證油箱內部噴漆良好附著，在噴漆前進行箱體內壁噴砂(主要為金屬性顆粒)；在噴砂、噴漆未干的情況下，施工人員便往油箱內注油，導致主變箱體內部存在大量金屬性粉末，進而導致主變內部局部絕緣距離不足，產生局部間歇性低能量放電，產生C2H2等氣體。通過及時對該主變放電故障進行誘因分析、故障排查及檢修，避免了主變嚴重事故的發生。

本案例中，油中金屬性雜質造成變壓器低能量放電，產生C2H2等氣體，威脅主變的安全運行。由此可見，嚴格執行主變生產工藝是變壓器安全運行的重要保障。主變生產廠家應嚴格管控變壓器生產流程，加強主變生產過程各環節質量監督，確保主變制造質量，以保證主變在投運后可靠運行。

3.2 金屬性粉末存在原因分析

亞里士多德為真正的城邦奠定了制度美德基礎。他認為，“胸懷優良法制這一目標的人不得不考慮政治上的德性和邪惡的問題。要真正配得上城邦這一名稱而非徒有其名，就必須關心德性問題，這是毋庸置疑的。”[2](P93)因此，對于各種政體而言，城邦都需要確立公正，公正是政治的基準。換句話說，公正是政體的制度美德。公正在亞里士多德那里，有兩個主要標準，即守法和平等。其中守法(包括習俗和法規)最為重要，因為守法是一個人生活在城邦共同體中，并成為一個好公民的必要條件，人一旦脫離了法律和公正就會變成最惡劣的動物。

孟慶承(1978-)，男，助理工程師，主要從事電網運檢工作。

呂 楠(1987-)，男，助理工程師，主要從事電網運檢工作。

給予飲食指導，囑患者注意調整飲食結構，攝入合理的飲食，避免攝入不易消化、油膩、生冷、辛辣刺激性食物，并形成良好的進食習慣；在此基礎上，給予多潘立酮片（規格為10 mg/片）10 mg，3次/d餐前30min口服。治療2周為1個療程。

吳 迪(1988-)，女，助理工程師，主要從事電網運檢工作。