一起500kv電容式電壓互感器的故障處理段忠宇

一起500kv電容式電壓互感器的故障處理段忠宇

摘要：火電企業(yè)主變高壓側(cè)500KV電壓互感器故障，常規(guī)必須立即停運(yùn)機(jī)組進(jìn)行處理，如過(guò)沒(méi)有現(xiàn)成的備件，需要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或兩次停機(jī)進(jìn)行處理。通過(guò)對(duì)電壓互感器的結(jié)構(gòu)及故障部位的合理推斷，做出安全、經(jīng)濟(jì)的處理方案，為企業(yè)減少不必要的非計(jì)劃停運(yùn)。關(guān)鍵詞：電壓互感器；中間變壓器；微水含量；受潮0引言20XX年3月19日14時(shí)30分，某電廠NCS測(cè)控畫(huà)面顯示#主變高壓側(cè)電壓Ua299KV，Ub301KV，Uc27.83KV，C相電壓異常降低。經(jīng)檢修人員檢查，C相CVT四個(gè)二次繞組輸出電壓測(cè)量均為5V左右，初步分析C相CVT內(nèi)部發(fā)生故障。1運(yùn)行中檢查結(jié)果在CVT箱體的二次端子箱內(nèi)有一個(gè)過(guò)電壓保護(hù)器，P1、P2端子之間連接的小瓷管（放電間隙）被燒熔（圖2），在安裝位置有放電發(fā)黑痕跡。它與中間變壓器的繞組末端連接。實(shí)測(cè)箱體上層的溫度與A、B兩相比較，高10℃左右，其箱體中間溫度與A、B兩相相差不大。檢查3節(jié)C1分壓電容器溫度無(wú)異常情況，底箱箱體無(wú)漏油，油色無(wú)明顯變化。測(cè)量P2端子的對(duì)地電流值為100mA左右，與其他兩相無(wú)差異；CAR端子的對(duì)地電流值較其他兩相稍低。圖1圖22故障分析及處理正常狀態(tài)單相CVT整體承受電壓為520kV/√3，即約300kV，分壓電容C2和中間變壓器承受電壓約為10kV，C1（電磁單元箱體上面三節(jié)）分壓約290kV。電磁單元發(fā)生故障后300kV相電壓全部由C1承擔(dān)是可以的。由于是500KV設(shè)備，如果判斷不準(zhǔn)確，拖延處理時(shí)間，故障進(jìn)一步擴(kuò)大，后果會(huì)比較嚴(yán)重，因此產(chǎn)生了兩種處理建議。2.1保守的建議是中間變壓器內(nèi)部故障不明確，如果進(jìn)一步惡化有可能造成電容元器件燒損爆裂，機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，并有可能沖擊損壞其它設(shè)備，造成電網(wǎng)大面積解列。因此應(yīng)該立即停機(jī)處理。但因?yàn)閭浼a(chǎn)周期問(wèn)題，停機(jī)時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失很大。2.2另一種建議認(rèn)為是電容C2或電磁單元出現(xiàn)故障。望遠(yuǎn)鏡觀察C1外觀完好，紅外測(cè)溫?zé)o異常。其故障原因可能是中間變壓器一次繞組短路（引線(xiàn)接地）或開(kāi)路，也可能是電容C2對(duì)地?fù)舸┒搪?，造成二次電壓無(wú)輸出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察，溫度（比其它兩相高10度）、測(cè)量的P2端子接地電流（約100毫安）、油中氣體含量都沒(méi)有上升趨勢(shì)，油色也沒(méi)有變化，故障點(diǎn)比較穩(wěn)定。在5月初就有計(jì)劃停機(jī)檢修，因此，堅(jiān)持運(yùn)行，待停機(jī)后再?gòu)氐赘鼡QCVT。不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。但是必須加強(qiáng)監(jiān)視：①中間變壓器一次繞組首端電壓較低，合上其首端接地刀閘，將整個(gè)電磁單元推出運(yùn)行。②加強(qiáng)主變出口電壓互感器的紅外測(cè)溫，電壓互感器中間變壓器的P2和CAR的對(duì)地電流測(cè)量以及通過(guò)變壓器油位觀察窗觀察內(nèi)部油是否有變色現(xiàn)象。③如發(fā)現(xiàn)溫度、電流、油色與歷史測(cè)量數(shù)據(jù)有變化時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行全面分析，同時(shí)縮短檢測(cè)時(shí)間，如上升趨勢(shì)較快或出現(xiàn)其他異常，立即申請(qǐng)停機(jī)處理。在周密的監(jiān)測(cè)下，該CVT各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)變化，故障點(diǎn)再未出現(xiàn)惡化的趨勢(shì)。一個(gè)月后（備件生產(chǎn)周期2周），按照機(jī)組的計(jì)劃時(shí)間停運(yùn)，對(duì)其進(jìn)行了更換。故障CVT返廠進(jìn)行解體檢查、修復(fù)。3解體分析3.1解體情況檢查二次接線(xiàn)盒，端子箱內(nèi)P1、P2之間放電管過(guò)電壓保護(hù)器損毀，在安裝位置有放電發(fā)黑的痕跡，二次接線(xiàn)端子正常（見(jiàn)圖2）。打開(kāi)中間變壓器低箱箱蓋，油色泛黃，散發(fā)出濃重的焦味（見(jiàn)圖3）。將底箱內(nèi)油放掉，發(fā)現(xiàn)中間變壓器靠近線(xiàn)圈中部，有明顯放電燒焦痕跡，用于漆包線(xiàn)絕緣的漆膜融化結(jié)塊并露在線(xiàn)圈外部（見(jiàn)圖4），器身和抽頭接線(xiàn)板上沉淀有較多因過(guò)熱產(chǎn)生的雜質(zhì)。3.2原因分析根據(jù)解體情況和油色譜分析結(jié)果（微水含量195.3ppm），因此判定此次故障是由于油箱底部積水造成的。在現(xiàn)場(chǎng)取油后，如果注油塞螺栓未充分緊固到位，會(huì)造成密封圈無(wú)法完全壓實(shí)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，在陰雨天或水汽從此滲入底箱并逐漸累計(jì)在底部，降低變壓器油的絕緣性能，線(xiàn)圈絕緣性能下降導(dǎo)致一次繞組發(fā)熱，最終在繞組局部薄弱區(qū)域造成線(xiàn)圈擊穿，最終導(dǎo)致此次故障發(fā)生。3.3防范措施對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有底箱中的變壓器油進(jìn)行油色譜和水分含量檢查，油樣必須從油箱底部獲取，從而保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確?，F(xiàn)場(chǎng)巡視及檢修時(shí)應(yīng)注意檢查注油塞，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題或取油樣后，更換密封墊。更換前必須清潔密封墊和密封表面，確認(rèn)無(wú)油后才能擰入，避免墊圈因有油受力時(shí)滑出變形。4結(jié)論通過(guò)此次故障的認(rèn)真分析及處理，給我們對(duì)高電壓等級(jí)的電容式電壓互感器故障處理提供了新的思路，而不是盲目的停運(yùn)處理。特別是在火電行業(yè)極其疲軟的形勢(shì)下，非計(jì)劃停運(yùn)給企業(yè)在經(jīng)濟(jì)和安全上帶來(lái)的壓力很大。因此，根據(jù)具體的故障點(diǎn)和試驗(yàn)、