110 kV主變本體油位異常及有載調壓開關故障處理分析

(廣東電網有限責任公司梅州供電局，廣東 梅州 514021)

1 缺陷概況

1.1 設備缺陷前的運行狀態

110 kV某站為戶外敞開式變電站，共2臺主變，110 kV為Ⅰ段母線。主接線圖如圖1所示。

110 kV某站110 kV系統運行方式：#1主變、#2主變正常運行。110 kV華興線、110 kV華汕線正常運行。

圖1 一次主接線圖

1.2 設備缺陷發生經過

2019年11月，某巡維中心值班人員發現110 kV某站#2主變有載調壓開關下方鵝卵石有油漬，通過高處觀察發現#2主變有載調壓開關頂蓋有大片油漬，初步懷疑是#2主變有載調壓開關頂蓋滲漏油。

#2主變壓器本體油位異常，現場本體油枕油位表指針指向“0”刻度，后臺有#2主變本體油位異常告警。

1.3 缺陷設備的信息

此次缺陷的主變廠家是廣州某高壓電器有限公司，型號為SZ10-40000/110，生產日期2009年11月01日，投運日期2009年12月28日。調壓開關廠家是MR，型號為VⅢ 350Y-76-10193WR；本體油枕為膠囊式油枕。

2 調壓開關缺陷分析

2.1 調壓開關油位異常分析以及判斷方法

一般情況，調壓開關油位異常升高主要有以下幾個方面的原因：一是油位表出現故障導致指示油位不準確；二是主變運行環境溫度驟變升高導致油位因為熱脹冷縮而上升；三是油路被堵塞，出現假油位的現象；四是油箱出現滲漏，導致本體油箱內絕緣油滲入到了調壓開關切換室內，從而導致油位升高。

質量問題、維護不到位以及密封墊出現老化都有可能使得切換開關室與本體油箱間出現滲漏點。由于變壓器調壓過程中的電弧燃燒，產生了H2和C2H2等氣體和污垢，會導致變壓器故障。如果切換開關室壓力高于本體油箱壓力，氣體和污垢通過滲漏點進入變壓器本體油箱內，導致變壓器油絕緣強度受到影響。這種情況可對主變本體進行油色譜進行分析，以此結果來判斷缺陷程度；如果切換開關室壓力低于本體油箱壓力，則變壓器本體油會進入切換開關室，從而導致油位升高，所以直接通過調壓開關油位的變化可以判斷缺陷情況。綜上所述，結合色譜分析法和油位變化情況，可以判斷切換開關室是否有滲漏缺陷。

2.2 #2主變調壓開關油位異常的原因

某站#2主變的投運時間是2009年12月，于2019年底已運行10年。在正常的運行環境下，有載調壓開關的密封膠圈長期處于高溫、高壓環境，膠圈已老化，密封性能下降。本體油枕油位計檢查發現，浮球材料是不銹鋼焊接而成。變壓器油從焊縫進入浮球內部，導致浮球浮力不足，無法帶動連桿動作，指示實際油位。

在某站#2主變的缺陷處理過程中，同時還暴露出以下問題：一是運行年限較長的設備在膠圈密封處容易出現老化，密封不良，出現滲漏；二是油枕油位計的浮球不是采用一體成型的工藝，是不銹鋼焊接而成。在充油設備中運行時間長，油容易從焊縫進入浮球內部，導致浮球浮力不足，油位指示出錯。

3 調壓開關滲漏油及油位異常處理過程

3.1 初步調查分析

接到缺陷通知后，檢修一班立即安排人員做好準備工作。2019年12月10日到達現場后，通過觀察發現油漬較多，初步判斷是調壓開關頂蓋滲漏油，其滲漏油原因是運行時間長，因自然環境因素導致密封膠圈老化，導致滲油。

在主變本體瓦斯繼電器排氣口處，對本體油枕進行油位測量。經測量，油枕內部還有變壓器油，油位不應該為0，初步判斷本體油枕油位表損壞。

根據以上檢查結果初步判斷，工作人員對#2主變的2個缺陷進行了進一步地處理。

3.2 有載調壓開關吊芯檢查及密封膠圈更換處理

在正式處理缺陷前需要進行準備工作。先是記錄修前運行的檔位，測量各檔位高壓繞組直流電阻；然后再測量開關切換波形以及過渡電阻值；最后退出有載重瓦斯出口壓板。

將開關調至檢修位置，排清全部開關油至舊油桶，拆除電動機構與開關水平傳動軸，拆除開關頭部接地聯結，做好各部分的定位標識后，松開頭蓋螺絲，拆除頂蓋。對調壓開關吊芯檢查，查看是否有內部故障導致滲漏油，經檢查調壓開關本體一切正常。用合格開關油沖洗油室，并用干凈白布擦凈油室內壁。拆除與本體連接的上蓋，檢查本體與上蓋之間的膠圈，上蓋和頂蓋之間的膠圈，發現兩處的膠圈都老化嚴重，因此決定更換膠圈。復裝與本體相連的上蓋后，對本體油枕膠囊充氮氣至0.03 MPa保持10 h，檢查油室及上蓋是否有滲漏點，發現無滲漏后復裝調壓開關，緊固各蓋板后對其注油至適當油位。電動檢查動作是否順暢，操作無異常后，對調壓開關油室及其油枕進行熱油循環1～2 h。恢復原主變相應運行檔位，調整有載調壓開關油枕溫度值油位。在開關頂蓋排氣塞進行排氣，恢復開關瓦斯繼電器信號觸點至運行狀態。

同時需要聯系試驗班組進行如下的試驗項目，包括各檔位高壓繞組直流電阻；測量繞組所有分接的電壓比；開關切換波形和過渡電阻值；取開關油樣化驗，外狀、pH值≥4.2；主變本體及分接開關絕緣電阻試驗；輔助回路絕緣試驗。其中，具體油實驗項目以及要求見表1。

表1 油實驗項目及要求

3.3 本體油枕油位計檢查及更換處理

本體油枕油位計檢查的準備工作有：退出本體重瓦斯出口保護壓板；打開本體排油閥，將主變本體油位降至油枕以下。

準備工作結束后，將油位表的二次線拆除，再將油位表與油枕前蓋板的固定螺絲拆除；取出油位表的連桿和浮球，檢查；檢查發現，油位表連桿完好，浮球損壞進油。更換相同型號的油位表浮球，按照拆裝次序復裝油位計。根據油溫曲線，補充變壓器油至標準油位，檢查后臺信號正常。

4 后期運行維護工作重點

1)該類缺陷在較新的設備中不常見，在老舊設備中較容易出現，因此在今后應密切關注運行超過10年的注油設備。

2)在日常巡視及運維過程中應更加注意各法蘭連接處的檢查，及時發現問題并向部門反饋。

3)嚴格遵照《電力設備檢修試驗規程》中的規定，對到期檢修的設備進行相關項目的檢修，及時發現問題并解決問題。

4)向油位計廠家提議，將油枕油位計的浮球采用一體成型的設計工藝，避免運行過程中油進入浮球內部。

5)加強巡視，做好油位記錄，關注油位變化，需要密切關注絕緣油可能的滲漏方向，對出現的異常情況，包括假油位、油位過高、調壓開關滲漏油等情況，及時檢測分析，排除危害。

6)注意檢查主變濾油機工作是否正常。在缺陷消除前，避免對#2主變進行調壓操作，如果必須進行操作，也盡可能采用投切電容器等方式來操作調壓，確保安全。

5 結語

本次針對110 kV主變本體油位異常及有載調壓開關的缺陷處理取得了不錯的效果，也為今后處理同類缺陷問題積累了寶貴的經驗。油位表出現故障、環境溫度驟變、油路被堵塞、油箱出現滲漏都會造成油位異常，因此在判斷時，一定要結合現實情況進行分析處理。在檢測過程中，可以按照先易后難、由簡到繁的檢查順序，在主變本體不放油的情況下先對滲漏油的部位進行檢測處理，有助于處理效率的提升。同樣，在日常的運行維護過程中，同樣要做到仔細、負責，對缺陷現象的發生保持一定的敏感，尤其是對老舊設備，要及時發現并解決問題。