摘要:针对当前110千伏及以上倒置式充油电流互感器的运行特点及发生的事故、异常和缺陷,总结分析倒置式充油电流互感器设备发生事故、异常的原因,做好倒置式充油电流互感器的运行维护,及时发现设备缺陷和异常,有效防范各类事故的发生。
关键词:电流互感器 倒置 充油 运行维护
目前新疆乌鲁木齐供电公司所属110千伏、220千伏变电站使用的电流互感器多为倒置式LVB-220W3充油电流互感器,此种电流互感器因为充油式,在运维中有诸多危险点及注意事项,需要引起运维人员的注意,在日常工作中巡视维护到位,防止倒置式充油电流互感器设备事故的发生。
1 110千伏及以上倒置式充油电流互感器运行现状
新疆乌鲁木齐供电公司变电运维米东运维站所辖220千伏变电站一座,110千伏变电站8座,安装倒置式充油电流互感器共计96台,这些电流互感器均安装在重要负载间隔,列为重点巡视设备。
2 倒置式充油电流互感器事故、异常案例分析
2.1 案例一
220千伏乐土驿变电站玛乐二线C相电流互感器喷油爆炸事故
事故经过:2014年1月9日09:17分,220千伏乐土驿变电站220千伏玛乐二线C相电流互感器发生爆炸,引起220千伏玛乐二线过流速断保护动作跳闸。
原因分析:经分析,发现电流互感器中绝缘油中溶解气体指标不合格,氢气超标(2832.82>150)、总烃超标(179.36>100)。电流互感器在制造过程中存在绝缘层包扎缺陷,主绝缘由头部绝缘和引线管电容屏套管绝缘两部分衔接处包扎松软,造成金属膨胀器破损喷油。在制造过程中,如果绝缘纸层间包绕松紧不均形成的内部气泡、油隙等空腔首先发生的就是局部放电。电流互感器主绝缘在包绕过程中由于是手工操作,包扎的工艺分散性产生松紧程度不一 出现多处皱褶,绝缘纸带端边交错处易形成微小空隙,注油后在器身绝缘层中的皱褶处形成油隙,在运行电压的作用下产生油隙放电,绝缘油裂解产生气体,随着设备运行气体含量不断积累升高,直至气体压力超过金属膨胀器刚性变形的临界值,造成金属膨胀器破损喷油。该电流互感器顶部膨胀器罩壳机械强度较大,采用螺丝牢固连接,在设备绝缘水平下降,瞬间击穿,产生大量气体时,膨胀器却被罩壳紧紧包裹,无法达到最大膨胀系数,当故障气体在膨胀器内大量积聚时,膨胀器无法向上爆开释放故障气体,造成电流互感器发生爆炸,
2.2 案例二
110千伏塔西河变电站110千伏塔河线B相电流互感器油位过高
运行方式:110千伏丰塔线主供电源,带2号主变运行,110千伏塔河线热备用,35千伏出线及所用变运行。
异常经过:2014年3月,运维人员在巡视110千伏塔西河变电站设备时,发现110千伏塔河线电流互感器B相油位过高,已达到油位上限,接近金属膨胀器指示位置,设备测温正常。运维人员立即将异常现象汇报调度和值班专责。联系厂家人员和检修人员对该电流互感器进行了检查取油样,调整了电流互感器油位,通过对油的色谱分析检测,发现油中总烃超标(134.1>100)。
原因分析:电流互感器油中溶解气体发生变化,故障气体使油位发生变化升高,接近金属膨胀器位置。
3 近三年间发生的倒置式充油电流互感器缺陷分析
2013年至2015年,共发生倒置式充油电流互感器缺陷5处(其中一般缺陷3处,严重缺陷2处)。详见表1。
综合以上缺陷发生的原因,一方面是电流互感器在制造、安装工艺方面存在的缺陷,例如米泉变电站电流互感器油位过高、观察窗破损。新疆属亚热带地区,气候干燥,温差较大,所以电流互感器受运行环境温度的影响较大,所以在夏季温度特别高的时候就容易发生油位升高,乐土驿变电站所处地区邻近电解铝工业厂区,污染较大,且土壤碱性较大,所以引起电流互感器有机玻璃风化,加之安装工艺不标准而引起破损。
另一方面是运行时间较长,部件发生老化,例如南园变电流互感器观察窗玻璃风化模糊。碱梁变电站1号、2号主变110千伏侧电流互感器及110千伏母联电流互感器安装于2001年,运行时间已达15年,油位计观察窗均已模糊不清,并有不同的风化现象,1号主变110千伏侧电流互感器在2015年9月更换前,表面外观完好,但在更换时一经碰触即发生破裂,说明材料已经被腐蚀风化。
4 倒置式充油电流互感器异常及事故的防范措施及巡视维护要点
4.1 巡视时检查设备有无异常振动、声响及异味。
4.2应重点检查充油设备油位、油色、油质及有无渗漏油等现象,膨胀器是否正常。
4.3设备是否过热现象或出现火花,接头螺栓有无松动现象。
4.4做好设备投运验收工作,防止因设备安装工艺及交接试验不合格造成设备事故。
结束语
LVB-220W3倒置式充油电流互感器作为目前电网变电站中应用较为普遍的设备,其电压等级和运行负载均为重要等级,电流互感器作为一二次设备电流变换和保护人身安全的一次主设备,其安全运行对电网安全运行有着非常重要的意义,在设备运维工作中应引起重视,及时关注设备的运行情况,保证设备的安全运行。
参考文献:
[1]《220千伏乐土驿变电站一次设备运行规程》 刘欣 国网新疆电力公司昌吉供电公司 2015年2月修订
[2]《江苏思源赫兹电流互感器设备说明书》 OSY.412.002SM
[3]《化学技术监督实施细则》 DL/T 246-2015 中国电力出版社 国家能源局 2015年04月02日。
论文作者:郭彦虎,王帅,王志远
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
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