状态检修技术在电压互感器故障诊断中的应用论文_李文1,葛玉龙1,安全英2

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摘要:状态检修是解决当前维修工作问题的重要手段。它是企业根据环境、安全、成本、设备状态评价、风险评估和维修决策手段进行维修工作,制定维修策略和安全运行的设备维修费用,合理达到。状态维修是及时处理设备的隐患,克服盲目性,减少人力等优势投资定期维护,从而做出科学的保养及维修项目,提高针对性和有效性的工艺设备维护,最大限度的延长设备的使用寿命,提高可靠性,降低维护成本。

关键词:状态检修技术;电压互感器;故障诊断;应用

一、电压互感器状态检修技术

状态检修优化了传统的定期检修,将设备的运行信息作为检修的凭证,有效的判断设备的健康状况。目前状态检修体系中的检修技术主要包括以下几个方面 :绝缘油气相色谱分析技术 ;局部放电检测分析技术 ;红外测温技术等。电压互感器 (PT) 状态检修技术主要包括红外测温技术和油色谱分析技术两类。

红外测温可以在设备不接触、不停运、不取样、不解体的条件下,直观、准确、快速地测量带电设备的温度,对设备的运行状态进行有效监测,确定该设备的健康运行状况,发现隐藏的潜在的设备,为检修规划合理和安全状况提供可靠的科学依据,是实现现状评价的有效途径。绝缘油气相色谱(GC)是油电设备故障检测中最灵敏、最快速的方法。它是在正常运行和故障状态下对油中溶解气体的成分和浓度分析的基础上,分不同的绝缘油分解的产品,可以发现潜在的故障和填充的内部油发展程度的电气设备可能存在及时,普通变压器故障如绝缘受潮,内部放电和过热,可以发现它。因此,加强油浸变压器的色谱检测显得尤为重要。。

二、故障分析与处理

2015 年 9 月 10 日某检修公司电气试验人员在对 110kV 某变电站开展红外测温状态检修项目时发现 110kV Ⅲ段母线 PT B 相电磁单元温度较高,环境温度为 26 ℃时,最大值为 45.8 ℃,三相 PT 温度对比如表 1 所示。

由表 2 可知,依照国家电网公司文件 [2014]52《输变电设备状态检修试验规程》标准,110kV 及以下电容式电压互感器,CH 4 ≤ 300μL/L ;C 2 H 4 ≤300μL/L ;H 2 ≤ 150μL/L ;C 2 H 2 ≤ 5μL/L,水份≤35μL/L,该 PT 的 A、C 相油中各组分的浓度在标准要求的范围内,而 B 相的试验数据超过标准要求,对 B 相色谱试验结果使用特征气体法和三比值法分析如下 :

(1) 特征气体法。从本次油样的试验结果可知,该 B 相 PT 总烃较高,C 2 H 4 > CH 4 ,其乙炔含量占总烃的比例为 5.7%,氢气占氢烃总量的 26%,因此使用特征气体判断故障类型的方法可初步判断 B 相PT 内部存在严重过热现象。

(2) 三比值法。根据三比值法定义及编码规则,混合油样所脱气体三比值法计算结果如表 3 所示。

四、设备解体检查情况

该 CVT 型号为 WVB110-20H,2008 年 6 月由某机电有限公司生产,2009 年 7 月投入运行。现场解体检查发现注油口及密封圈存在明显的黑色油渍,电磁单元油箱内部元件表面被油泥覆盖,用布擦去油泥,金属元件未发现明显的锈蚀现象。对中间变压器解体发现其绕组部分绝缘纸已被碳化。

五、 原因分析

由绝缘油气相色谱试验结果,通过特征气体法以及三比值法,结合微水试验结果可判断该电压互感器内部存在受潮以及严重过热的情况。受潮可能是取 / 注油口在取 / 注油后未保证密封良好,导致长期的运行过程中,外部雨水或潮气进入电压互感器内部 ;过热可能是由于引线夹件螺丝松动或接头焊接不良、铁芯饱和、绕组匝间短路等原因导致。根据现场高压试验以及解体情况,可判断出因过热导致中间变压器绕组绝缘纸碳化,使得其绝缘性能严重下降。

经查阅历史记录,2010 年 6 月 12 日该 PT 进行停电检修试验,安装公司试验人员打开注油口取油。本次故障可能是因为上次检修时恢复取油口紧固不良,导致电磁单元进水受潮,油水长期混合形成油泥,覆盖于金属部件上,造成外引线的绝缘下降 ;另外,电磁单元受潮造成绝缘性能降低,在长期的运行过程中严重发热,导致一次绕组纸绝缘受损,发热效应长期积累最终导致绕组绝缘纸碳化,影响设备供电的可靠性。

六、预防措施

针对某变电站110kV Ⅲ段母线 PT B 相异常情况的建议 :(1) 对于新投运设备,在投运前应在设备注油口涂抹硅酮胶进行密封,防止空气中的水分进入注油口。运行中的设备则结合停电对注油口进行检查,并密封处理。(2) 设备检修取油后,应检查取油口的密封情况,预防因取油口密封不良而导致设备故障。(3) 本次案例充分说明开展红外测温、油色谱试验等状态检修项目在电力系统中预防事故的重要性,在日后的工作中,应加强设备的状态检测工作。(4) 在工作过程中应严格按照取油标准规范操作,避免因操作不到位导致设备存在潜在故障。

七、结论

由于电容式电压互感器本身的结构特点,目前产品的电磁单位在瓷套内部的主要连接点,不可拆卸,在分析预防性试验和故障检测,对电磁单元的特性和绝缘分析。在这种情况下,基于状态的维护系统的有效性进行了验证的红外测温技术和绝缘油色谱试验的结果。通过监测手段,状态检修系统,可以有效地了解电容式电压互感器的运行情况,及时、准确地诊断故障点的同时,通过评估,给出风险的预测,提出了一些措施,可以有效的防止类似事故的发生,最终完成设备的过程管理。

参考文献:

[1]冯波. 电压互感器常见故障及其诊断技术浅析[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2010,11:313-314.

[2]罗超. 电子互感器运行故障诊断系统研究[D].湖北工业大学,2013.

[3]张保宁. 电容式电压互感器内部缺陷的红外诊断[D].华北电力大学(河北),2008.

论文作者:李文1,葛玉龙1,安全英2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/2

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