更全的杂志信息网

一起110 kV主变内部电弧放电故障的分析及处理

更新时间:2009-03-28

变压器在电能输送中起着至关重要的作用,其对电网和用户具有不可替代的作用。变压器如果发生严重故障会给电网运行带来极大威胁,给用户造成巨大的损失。在众多变压器故障中,放电故障已严重影响了电力变压器的可靠安全运行,危及电力变压器的使用寿命。它具有潜伏性强、放电信号微弱、放电点难以定位,在运行过程中难以开展有效的检测等特点。而在所有放电故障中,尤其以电弧放电最为严重,它也被称为高能量放电,以绕组匝、层间击穿为主要故障模式。其次是引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等。该故障产气迅速且量大,特别是匝间、层间绝缘故障,没有先兆,无法预测,最终以突发性事故显现出来。

1 故障描述

某110 kV 1号主变,设备型号为SFSZ7-40000/110,联结组别:YNyn0d11,冷却方式为油浸风冷,油重 24 000 kg,1989年 9月 1日出厂,1991年 12月19日投运。最近一次大修后投运时间为2012年5月27日,各试验数据合格。2015年4月1日,在对1号主变进行定检色谱分析时发现各组分气体体积比有明显增长,并于4月2日对该主变进行了取样复查,试验数据见表1。

复测后色谱数据与第1次数据相近,2次数据中乙炔、氢气及总烃体积比远超《Q/GDW1168—2013输变电设备状态检修试验规程》中规定的注意值:φ(乙炔)≤5 μL/L,φ(氢气)≤150 μL/L,φ(总烃)≤150 μL/L,且与以往历史数据相比有明显增长。

2 故障跟踪

2.1 油中溶解气体跟踪

为准确确认变压器内部特征气体成分变化,2015年4月3日开始对主变上部、下部同时取样分析,同时为了分析总烃体积比增加的趋势与负荷率的关系,该变压器于4月4日12时将1号主变中压、低压断路器转热备用,变压器空载运行,以监测故障发展状态,具体色谱数据见图1,表2。

 

表1 1号主变色谱试验体积比μL/L

  

日期 φ(H2) φ(CO) φ(CO2) φ(CH4) φ(C2H6) φ(C2H4) φ(C2H2) φ(总烃) 备注2012-06-26 4.25 55.81 697.16 1.52 0.41 0.00 0.00 1.93 投运后2013-03-13 16.01 75.16 1081.96 0.88 2.14 0.00 0.00 3.02 定检2014-02-19 28.19 132.80 1566.74 2.44 0.63 1.23 0.00 4.30 定检2015-04-01 383.43 194.20 1991.43 34.52 2.50 43.75 182.10 262.87 定检2015-04-02 394.73 184.60 1954.72 36.26 2.43 44.92 184.81 268.42 复查

  

图1 色谱跟踪总烃体积比变化趋势

由表2中数据看出,截至4月4日12时,氢气、乙炔、总烃较4月1日有增长。截至4月5日18时主变空载运行30 h,氢气、乙炔、总烃较4月4日仍有增长。初步判断特征气体增长与变压器带负荷无关[1]

建议根据北海和涠洲岛的地域特色、历史文化、生态优势、资源禀赋、民风民俗,充分挖掘北海自然和人文资源的观赏价值、科学价值、文化价值、游乐价值、康疗价值和体验价值,设计打造一批定位准确、传统与现代化、国际化相结合、核心吸引力凸显、游玩方式适应游客需求、投入产出合理的旅游产品。

根据DL/T 722—2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》(后续称《导则》)中的注意值,由表1可以看出乙炔体积比变化较大,比故障前高出180多倍,氢气及总烃气体体积比增长明显,特别是总烃体积比增长最明显。

对几个特征气体组分的绝对产气速率进行计算[2],总烃的绝对产气速率 γa=[(262.87-4.30)/406]×(24/0.88)=17.37 mL/d; 乙 炔 的 绝 对 产 气 速 率 γa=[(182.10-0)/406]×(24/0.88)=12.23 mL/d;氢气的绝对 产 气 速 率 γa=[(383.43-28.19)/406]×(24/0.88)=23.86 mL/d,均超过《导则》注意值。

(3)将35 kV中压及中性点引出线软连接安装在合适的位置,确保其与变压器箱体及内部其他部分保持足够的运行距离。

根据DL/T 984—2005《油浸式变压器绝缘老化判断导则》变压器油中糠醛质量浓度的下限值为log(f)=-1.65+0.08t。式中:f为糠醛质量浓度(mg/L);t为运行年数[5]。按变压器运行22 a计算糠醛质量浓度下限值,结果为1.288 mg/L;而实际测得糠醛质量浓度为0.075 mg/L,说明此变压器糠醛质量浓度未超出下限值,该变压器不存在绝缘老化。再结合色谱试验数据中CO、CO2数据及油中糠醛质量浓度,所以排除因纸质绝缘老化[6]而可能造成的匝间、层间绝缘故障。

2.2 放电带电检测

考虑到该变压器运行时间超过25 a,器身中的固体绝缘件、油纸绝缘系统存在绝缘老化的可能[4],调阅1号主变跟踪油中糠醛质量浓度测量结果见表3。

  

图2 超声测试图谱

(2)异常信号定位。为准确确认局部放电位置,将黄色超声传感器以绿色超声传感器为圆心移动,从波形图谱可以看出绿色波形都出现超前黄色波形,说明信号来自绿色传感器附近,传感器位置见图3。综合分析,超声检测在1号主变35 kV套管B相引线位置下方平面测到异常超声信号,幅值最大为25 dB,异常超声信号具有强烈放电特征[3]

每年春季和秋季对全场各用一次药物,母猪要在配种和分娩前7~14 d使用,进种畜先驱虫,后合群,仔猪在断奶后10 d,或各阶段猪转群前用药;种公猪每年春季和秋季各驱虫一次;后备母猪每个月驱虫一次。

 

表2 1号主变色谱跟踪体积比对比μL/L

  

日期 φ(H2) φ(CO) φ(CO2) φ(CH4) φ(C2H6) φ(C2H4) φ(C2H2) φ(总烃) 备注2015-04-03 445.68 189.53 2 038.85 37.76 2.53 47.12 196.40 283.81 下部 18:00 2015-04-03 395.44 202.31 2 067.85 38.55 2.63 47.74 199.06 287.98 上部 18:00 2015-04-04 398.05 194.03 2 046.83 38.30 3.93 48.04 194.92 285.19 下部 12:00 2015-04-04 403.21 181.29 1 950.83 36.55 3.04 46.39 190.66 276.64 上部 18:00 2015-04-04 425.59 191.27 2 065.10 38.01 2.43 49.13 200.56 290.13 下部 18:00 2015-04-05 458.07 195.33 2 075.53 39.22 4.50 49.51 202.81 296.04 上部 18:00 2015-04-05 445.40 199.02 2 102.97 39.50 5.17 50.38 202.65 297.78 下部 18:00

  

图3 定位传感器位置及检测定位数据图

3 故障定性

3.1 绝缘老化诊断

(1)超声波检测。对1号主变进行超声波信号检测,在35 kV套管底部出线位置检测到异常超声信号,具体的数据及图谱见图2。

 

表3 变压器油中糠醛质量浓度数据

  

取样时间 油中糠醛质量浓度/(mg·L-1) 运行时间/a 2002-03-25 0.031 10 2006-12-21 0.046 15 2013-04-23 0.075 22

(1)开导法:护理人员应采用和蔼、积极、正面的语言与初产妇进行交流和沟通,获取初产妇的信任和支持;在交流过程中,护理人员还应充分评估初产妇心理状态及变化,并及时给予开导,进而消除因自身角色变化和其他因素而造成初产妇心理压力的加大;此外,护理人员还应充分向初产妇讲解产后个人护理、新生儿护理的方法,进而改善产妇身体及精神状况。

依据表4中参考值,分析表2数据,判断该台变压器绝缘未发生老化。

超文本+赛博格,使得数码摄影的应用发生新飞跃,无论个人、家庭和社会,都是数码摄影常驻,其延伸人类器官的同时,也造就了摄影使用的意义内爆。数码摄影不但是记忆、事物印记、副本、复制品,而且还具有了“警示性的外形”,“参与生产”。里奇说:

 

表4 变压器油中糠醛质量浓度参考值

  

运行时间/a 油中糠醛质量浓度/(mg·L-1)1~5 0.10 5~10 0.20 10~15 0.40 15~20 0.75

金属空气电池由金属电极、能够支持氧气反应的空气电极以及电解液组成。正极(空气电极)依次由催化层、金属集流网、防水透气层压制而成。防水层是具有防止电解液渗漏功能的透气疏水膜。催化层主要由聚四氟乙烯乳液(PTFE)、活性炭黑和催化剂组成。理论上,金属空气电池在空气中使用时,电池正极的能量是无限的,只要更换电池金属负极,电池就可源源不断提供电能。

3.2 高压试验诊断

2015年4月6日,对1号主变压器停电进行诊断性试验。

表2表明,逻辑思维能力与数学学习成绩之间的相关系数为0.921,相关系数大,且在0.01水平上呈显著相关.

(2)工频交流耐压试验。对主变压器进行交流耐压试验。高压中性点对中压、低压绕组及外壳施加试验电压75kV(95kV×80%),1min无异常;中压绕组对高压、低压绕组及外壳施加试验电压68 kV(85 kV×80%),在试验电压达到65 kV时发生击穿,听见主变箱体内部清脆的放电声;低压绕组对高压、中压绕组及外壳施加试验电压28 kV(35 kV×80%),1 min无异常。综合色谱试验、带电检测及高压试验数据,初步判定中压绕组B相引出线存在对地闪络放电。

选取2017年8月~2018年8月我院收治的NVUGIH患者110例作为研究对象,其中,男64例,女46例,年龄31~71岁,平均(49.25±9.17)岁,应激性胃溃疡18例,食管喷门撕裂2例,十二指肠溃疡30例,其余为吻合口溃疡、复合型溃疡等。随机将其分成观察组与对照组,各55例,两组在年龄、性别及出血原因等一般资料方面对比,差异无统计学意义(P>0.05)。

4 故障查找、原因分析及处理

4.1 故障查找

2015年4月8日,将变压器绝缘油全部放出进行过滤处理。根据试验情况及试验过程中听到的放电声,着重对35 kV中压B相套管拔出并对其引出线进行检查,结果发现该相引出线软连接处有明显放电痕迹,软连接下部绝缘层及包裹白布带已烧黑,软连接也有轻微烧伤,见图4。35kV其他相引线未见异常。

4.2 故障原因

  

图4 故障点

该次放电故障主要原因为该套管结构型式为穿杆式,套管内部与引线连接采用软连。该套管内软连接没有支撑件,在变压器运行中势必会受到铁心震动和变压器起停时电动力作用的影响,加之该变压器运行年限久远,用于连接引线处的软连接应力不足,在振动力作用下造成软连接垮塌,使得对变压器油箱箱壁距离不够,造成对地闪络放电。

不能在市场经济的浪潮中立足和发展的工匠精神是不可取的。工匠精神所依附的事业如果不能发展,那么再美好的工匠精神也只是镜花水月甚至是自我陶醉。

4.3 故障处理

针对上述35 kV中压B相引线放电故障点及引出线引出杆无支撑件的情况,采取如下处理措施。

(1)将35 kV中压B相放电点重新进行绝缘包扎处理,并将软连接损伤处也进行了绝缘包扎。

(1)例行诊断试验。绕组连同套管直流电阻测试、绝缘电阻测试、有载分接开关动作特性测试、绕组介损及电容量测试、高压套管介损及电容量测试,试验数据均合格,且与上次试验数据对比均无明显变化。结合上述高压诊断性试验结果基本排除绕组、引线因接触不良、压力不够而松动或断开造成的发热可能。

(2)将35 kV中压及中性点引出线引出杆加装了支撑件,确保该引出杆在套管内稳固可靠。

  

图5 导电杆上加装绝缘支撑件

采用三比值法进行判断、分析,得出比值编码为(2、1、2),且特征气体主要成分为氢气、乙炔,次要成分为甲烷、乙烷和乙烯,且乙炔占总烃70%,氢气占总烃148%。根据《导则》表11的编码与故障类型对照表,故障类型属于电弧放电故障。

将1号主变压器检修发现的缺陷处理完成后,经真空滤油、变压器本体热油循环,根据《Q/GDW1168—2013输变电设备状态检修试验规程》要求进行修后试验和交流耐压试验。对比检修前、后的数据,各项数据合格,且未听见修前试验时发出的放电声,并重新投入运行。投运后,利用超声波、超高频局部放电检测技术进行跟踪复查均未发现放电信号,且油中溶解气体色谱分析试验数据合格,未见特征气体体积比有增长趋势。

DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》给出一个不同年限下糠醛质量浓度的参考判断指标,具体数值见表4。

5 结论

变压器内部放电是变压器常见的故障之一,其具有放电形式多样、放电位置不定、放电点不易查找等特点。但是,对于变压器安全运行而言,一旦发现变压器内部存在放电故障就需要立即停电处理,为了能够准确地找到故障点,需要检修试验人员在充分掌握变压器结构特点,综合变压器油色谱分析、高压试验数据、日常运行巡检数据、带电检测数据及设备运行状况等信息,制定合理的诊断性试验项目,依照设备结构特点,准确寻找变压器故障点,合理、有效地制定变压器检修方案。

参考文献:

[1]杨启平,薛五德,蓝之达.变压器绝缘老化的诊断与寿命评估[J].变压器,2004,41(2):13-17.

护理2周,记录两组视力恢复情况、护理满意度、ADL及HAMA评分,HAMA评分用于评估患者的焦虑程度,得分越低,焦虑程度越轻。通过自制护理满意度调查问卷评估患者对护理的满意度情况,满分100分,得分越低,满意度越低。ADL评分评估日常生活活动能力,得分越高,能力越强。

[2]电力行业电力变压器标准化委员会.变压器油中溶解气体分析和判断导则:DL/T 722—2014[S].北京:中国电力出版社,2014.

[3]邹宇星,杨艳青,周亮.几种典型局部放电试验异常实例的分析判断[J].变压器,2016,52(9):70-72.

[4]尚勇,董明,赵文彬,等.油浸电力变压器绝缘老化的诊断[J].变压器,2002,39(12):35-39.

[5]电力行业电力变压器标准化委员会.油浸式变压器绝缘老化判断导则:DL/T 984—2005[S].北京:中国电力出版社,2005.

[6]MAC ALPINE J M K,张潮海.糠醛浓度判断变压器绝缘纸寿命的综述[J].高电压技术,2001(8):63-65.

 
白涛,李燕,赵小龙
《宁夏工程技术》 2018年第01期
《宁夏工程技术》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号