220kV母线电压互感器故障的原因分析

运行维护　２２０ｋＶ母线电压互感器故障的原因分析　熊　剑　，王　贺。，蔡科伟　，郑晓琼　，郑　震　，戚　矛　（１．国网安徽省电力公司检修公司，合肥２３００６１；２．国网安徽省电力公司蚌埠供电公司，安徽蚌埠２３３４００）　［摘要］基于对一起母线电压互感器运行中二次电压消失原因的分析，提出通过红外测温、绝缘油试验等手段监测运　行电压互感器的状态，以提前发现电磁单元异常，杜绝缺陷产生。　关键词　母线电压互感器电磁单元检测　中图分类号ＴＭ４５１　表１电磁单元绝缘油试验数据　１基本情况　某日，某变电站监控后台、２２０ｋＶ保护装置及相应自　动装置报电压互感器二次电压断线、异常信号。经查，　２２０ｋＶ母线电压互感器Ｂ相二次失压。该电压互感器型号　为ＴＹＤ２２０／√３—０．Ｏ１Ｈ，二次绕组变比为］ｏｏ／√３：ｌｏｏ／　、／３：１００，电容单元电容量出厂值上节Ｃｌｌ为２０　３７０ｐＦ，　下节Ｃ１２、Ｃ２分别为２９　４８０ｐＦ和６４　３１０ｐＦ。该故障电压　互感器结构如图１所示。　反接线考核下节电容及电磁单元，ＸＬ与～点保持与地连　接线，电压互感器上节电容悬空，下节首端施加１０ｋＶ电　Ｔ　ｌ　ｆ＿一Ｉ　Ｌ一一ｌａ　１ｎ　压，无法加压；采取电压互感器自激法，无法加压。通过　电气试验，可判断电磁单元存在故障，下节电容器（Ｃ１２、　Ｃ２）可能存在异常。　ｉｆ　～２　Ｌａ　２“　ｌ匝：　＝　ＢＬ　３设备解体试验　３．１电容器解体　图１电压互感器结构图　２试验参数　２．１红外测温　红￣＇ｔ－Ｎ温发现故障电压互感器电磁单元Ａ、Ｂ、Ｃ三　相温度分别为４６．３、４＝９．９、４：６．８￣Ｃ，Ｂ相较Ａ、Ｃ两相明　解开电容器与电磁单元的连接，使用介损仪单独对电　容器进行考核。正接线测量Ｃ１２：在下节首端加压，Ｃ１２　末端　点接Ｃｘ，电压为１ＯｋＶ，Ｃ１２电容量为２９　１１０ｐＦ，　介损为０．２５７　，与交接值比较，数据无明显变化。正接　线测量Ｃ２：在　点加压，Ｎ点接Ｃｘ，电压为３ｋＶ，Ｃ２电　容量为６３　２１０ｐＦ，介损为０．２２６　，与交接值比较，数据　无明显变化。　显偏高。由此可判定Ｂ相电磁单元异常。　２．２油品试验　取电磁单元油样，进行油中溶解气体、水分、击穿电　压试验，试验结果见表１。由此可知，Ｂ相电磁单元绝缘　根据试验结果，电容器Ｃ１２与Ｃ２未见异常。为进一　步探究情况，解体电容器。打开密封盖，密封垫状态良　好，油中、电容器纸及铝箔表面未见异物，无放电痕迹，　各引出点连接可靠，无脱落。试验和解体情况表明电容器　绝缘良好，无异常。　油微水、击穿电压不合格，油中Ｃ２Ｈ　、总烃、Ｈ。含量超　过注意值。根据改良三比值法（１、０、Ｏ），判断Ｂ相电磁　单元存在电弧放电。　２．３停电试验　电磁单元存在故障，需停电进行电容量及介损试验。　收稿日期：２０１７一Ｏ３—１３　３．２电磁单元解体　测量中间变压器绕组绝缘电阻，施加５００Ｖ电压，绝　作者简介：熊剑（１９９０一），从事变电运维工作；王贺（１９８９一），从事继电保护检修运维工作；蔡科伟（１９８８一），从事变电检修运维工作；郑晓　琼（１９８０一），从事变电运维＿Ｔ－作；郑震（１９８０一），从事变电运维工作；戚矛（１９６５一），高级工程师，从事变电检修运维工作。　９４｛ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔ｝中国电工网　运行维护　缘电阻为１０５ＭＱ；施加１　０００Ｖ电压，可听到明显的放电　声，绝缘电阻为１００Ｍ￣；施加２　５００Ｖ电压，无法加压，　绝缘电阻为零。测量二次绕组绝缘电阻均为４　０００ＭＩ２左　右，无异常。　元注油口密封紧密，可能是密封圈龟裂造成电磁单元箱体　密封失效，外界的潮气和水分进入箱体内。　停电试验，反接线考核下节电容及电磁单元时出现　“无法加压”情况。分析认为，在升压过程中，电磁单元　测量二次绕组直阻，交接试验（温度为１１℃）时，Ｓ１、　Ｓ２、Ｓ３直流电阻分别为２２．５８、２３．Ｏ６、４７．８２ｍＱ，换算　至２８℃分别为２４．１６、２４．６７、５１．１６ｍＱ。二次直阻与交　接值差值不大于２　，二次无异常。用万用表测得一次直　阻为１　５４３Ｑ，因无历史记录，故无法准确判断。　放出电磁单元绝缘油，绝缘油呈黑褐色，并有大量疑　似铁锈、绝缘漆杂质。打开电磁单元，由于中间变压器下　部与油箱固定，现场无法取出，因此只能从上方看到中间　不能承受试验电压发生击穿，Ｃ２短路，引起回路中电流　发生变化，导致仪器保护动作。为验证该结论，单独利用　电容器单元（Ｃ１２串联Ｃ２），在Ｃ１２首端加压，Ｃ２末端Ｎ　点接地，在试验加压过程中将Ｃ１２与Ｃ２连接点　与地短　接，观察到介损仪停止加压，并出现“测量信号波动”代　码“ＥＲ—Ｂｄ”，这与分析结论相一致。　５结束语　电压互感器电容器单元试验无异常，外观未发现异　常，状态良好；电磁单元一次绕组发生故障，可见一次绕　组首端有放电痕迹；吊出电磁单元，会发现一次绕组其它　故障点；由于绝缘油含有大量铁锈、绝缘漆等杂质，且水　分超标，因此一次绕组故障的根本原因为绝缘受潮。设备　运行过程中，可通过红外测温、周期性油品试验关注　Ｃ２　Ｈｚ、总烃、Ｈｚ含量的变化趋势等方式来提前发现潜在　变压器一次绕组与主电容连接点处即　点。　点有黑色放　电痕迹，中间变压器一次绕组有故障。　４原因分析　综合试验数据及解体过程，认为电压互感器电磁单元　绝缘受潮引起一次绕组绝缘不良是故障的主因。随着绝缘　纸板受潮，出现局部放电，油隙中局放产生的电火花逐步　烧蚀绝缘纸板，直至出现放电通道，丧失绝缘性能，最终　导致中间变压器一次绕组放电故障。对于主要放电部位，　在进一步解体后才能发现。对于受潮原因，考虑到电磁单　（上接第９３页）　缺陷，以避免发生严重事故，从而保证电气设备安全稳定　运行。　（编辑彭　湃）　使用均衡的恒压限流充电，对于与其它蓄电池相差很大的　蓄电池，必须更换。　命；环境温度过低，则会使电池充电不足，达不到标称的　容量，影响电池的使用寿命。净化厂存在认识不足、空调　故障处置不及时、空调设备维护不到位等问题。　（２）蓄电池充放电制度执行不严，过程潦草，充放电　参数设置随意，加之维护人员不固定，维护经验欠缺等人　为因素，对ＵＰＳ装置的安全运行造成影响。　（４）对采用双ＵＰＳ电源的装置进行技改。在ＵＰＳ装置　和仪表电源柜之间增加电源切换装置。装置采用ＳＴＳ静态　转换开关，利用其快速的先断后合，使故障与正常电源之　间实现无扰动切换，确保供电安全可靠性。　５结束语　ＵＰＳ电源装置在天然气净化厂一直被作为特殊设备在　进行管理。对于其在运行过程中出现的问题，应通过解剖　分析，掌握发生的机理，然后有针对性地制定行之有效的　措施进行解决，既消除了不合理的部分，又提高了ＵＰＳ　４整改措施　（１）建立一支专业队伍对全厂空调进行管理，一旦发　现问题就及时进行维护维修，消除隐患。　（２）２５℃时ＵＰＳ效率最高。实际生产中，为了确保环　境温度达标，在ＵＰＳ蓄电池附近设有专用的工业空调柜　机，按要求将环境温度控制在２５℃左右，ＵＰＳ浮充电压　值也按此温度来设定。　（３）健全ＵＰＳ装置管理制度，按照小修计划，每半年　装置平均无故障工作时间，对提高电气设备管理具有积极　作用。　参考文献　统一使ＵＰＳ带负载放电一次，放电深度不宜超过６Ｏ　，　然后测量各节电池的端电压及放电电流。若电压不合格就　［１］何文江．天然气净化厂ＵＰＳ不间断电源应用与改进［Ｊ］．自　动化应用，２０１４（１１）：４８—５０　２０１７ｌ　８（Ａ）期ｌ　９５