110 kV主變本體油位異常及有載調(diào)壓開關(guān)故障處理分析

(廣東電網(wǎng)有限責任公司梅州供電局，廣東 梅州 514021)

1 缺陷概況

1.1 設(shè)備缺陷前的運行狀態(tài)

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(tǒng)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(shè)備缺陷發(fā)生經(jīng)過

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

#2主變壓器本體油位異常，現(xiàn)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(shè)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(chǎn)日期2009年11月01日，投運日期2009年12月28日。調(diào)壓開關(guān)廠家是MR，型號為VⅢ 350Y-76-10193WR；本體油枕為膠囊式油枕。

2 調(diào)壓開關(guān)缺陷分析

2.1 調(diào)壓開關(guān)油位異常分析以及判斷方法

一般情況，調(diào)壓開關(guān)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(xiàn)故障導致指示油位不準確；二是主變運行環(huán)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(xiàn)假油位的現(xiàn)象；四是油箱出現(xiàn)滲漏，導致本體油箱內(nèi)絕緣油滲入到了調(diào)壓開關(guān)切換室內(nèi)，從而導致油位升高。

質(zhì)量問題、維護不到位以及密封墊出現(xiàn)老化都有可能使得切換開關(guān)室與本體油箱間出現(xiàn)滲漏點。由于變壓器調(diào)壓過程中的電弧燃燒，產(chǎn)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(guān)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(nèi)，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(jié)果來判斷缺陷程度；如果切換開關(guān)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(guān)室，從而導致油位升高，所以直接通過調(diào)壓開關(guān)油位的變化可以判斷缺陷情況。綜上所述，結(jié)合色譜分析法和油位變化情況，可以判斷切換開關(guān)室是否有滲漏缺陷。

2.2 #2主變調(diào)壓開關(guān)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(huán)境下，有載調(diào)壓開關(guān)的密封膠圈長期處于高溫、高壓環(huán)境，膠圈已老化，密封性能下降。本體油枕油位計檢查發(fā)現(xiàn)，浮球材料是不銹鋼焊接而成。變壓器油從焊縫進入浮球內(nèi)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(shè)備在膠圈密封處容易出現(xiàn)老化，密封不良，出現(xiàn)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(shè)備中運行時間長，油容易從焊縫進入浮球內(nèi)部，導致浮球浮力不足，油位指示出錯。

3 調(diào)壓開關(guān)滲漏油及油位異常處理過程

3.1 初步調(diào)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(xiàn)場后，通過觀察發(fā)現(xiàn)油漬較多，初步判斷是調(diào)壓開關(guān)頂蓋滲漏油，其滲漏油原因是運行時間長，因自然環(huán)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(jīng)測量，油枕內(nèi)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(jù)以上檢查結(jié)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(diào)壓開關(guān)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(guān)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(guān)調(diào)至檢修位置，排清全部開關(guān)油至舊油桶，拆除電動機構(gòu)與開關(guān)水平傳動軸，拆除開關(guān)頭部接地聯(lián)結(jié)，做好各部分的定位標識后，松開頭蓋螺絲，拆除頂蓋。對調(diào)壓開關(guān)吊芯檢查，查看是否有內(nèi)部故障導致滲漏油，經(jīng)檢查調(diào)壓開關(guān)本體一切正常。用合格開關(guān)油沖洗油室，并用干凈白布擦凈油室內(nèi)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)無滲漏后復裝調(diào)壓開關(guān)，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(diào)壓開關(guān)油室及其油枕進行熱油循環(huán)1～2 h。恢復原主變相應運行檔位，調(diào)整有載調(diào)壓開關(guān)油枕溫度值油位。在開關(guān)頂蓋排氣塞進行排氣，恢復開關(guān)瓦斯繼電器信號觸點至運行狀態(tài)。

同時需要聯(lián)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(guān)切換波形和過渡電阻值；取開關(guān)油樣化驗，外狀、pH值≥4.2；主變本體及分接開關(guān)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(jié)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(fā)現(xiàn)，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(jù)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(shè)備中不常見，在老舊設(shè)備中較容易出現(xiàn)，因此在今后應密切關(guān)注運行超過10年的注油設(shè)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(fā)現(xiàn)問題并向部門反饋。

3)嚴格遵照《電力設(shè)備檢修試驗規(guī)程》中的規(guī)定，對到期檢修的設(shè)備進行相關(guān)項目的檢修，及時發(fā)現(xiàn)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(shè)計工藝，避免運行過程中油進入浮球內(nèi)部。

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

6)注意檢查主變?yōu)V油機工作是否正常。在缺陷消除前，避免對#2主變進行調(diào)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(diào)壓，確保安全。

5 結(jié)語

本次針對110 kV主變本體油位異常及有載調(diào)壓開關(guān)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(jīng)驗。油位表出現(xiàn)故障、環(huán)境溫度驟變、油路被堵塞、油箱出現(xiàn)滲漏都會造成油位異常，因此在判斷時，一定要結(jié)合現(xiàn)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(xiàn)象的發(fā)生保持一定的敏感，尤其是對老舊設(shè)備，要及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。