500kV变电设备运行故障及处理措施分析论文_仇学敏

500kV变电设备运行故障及处理措施分析论文_仇学敏

内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒超高压供电局 内蒙古 026100

摘要:由于500kV的电网是我国区域电网的主要躯干的网络支架,对于电网企业来说,500kV的变电运行正常是十分重要的。而对于我国来说,电力是主要的能源之一,所以为了保障我国居民的日常生活以及企业的日常运行,也必须保证高压变电的运行。本文就我国500kV的变电运行过程中常见的故障进行了阐述,并提出了相应的处理措施。

关键词:变电;常见故障;分析;处理措施

1 500kV电力变压器的故障分析

通常将500kV变压器的故障分为两种,即内部故障和外部故障。其中内部故障是指发生在变压器邮箱内的各种故障,较为常见的内部故障为变压器分接开关及绕组的故障,变压器内部设备是否发生故障主要取决于其动稳定性。500kV变压器外部故障通常为变压器油箱套管及其引出线上所出现的故障,变压器外部设备是否发生损坏主要 取决于其热稳定性。下面对几种常见的500kV变压器故障进行简要分析:

1.1绕组的故障

绕组出现的故障主要为匝间短路故障、绕组相间短路故障和绕组的断线故障等。发生这些故障的原因如下:在设备制造或检修的过程中,发生了局部绝缘损坏的现象,造成设备遗留了许多缺陷;在设备正常运行时有杂物落入,导致绕组温度过高发生绝缘老化现象;设备的制造工艺不良,其机械强度无法承受短路的冲击,使绕组发生变 形而导致绝缘损坏;绕组发生受潮现象,导致绝缘膨胀进而堵塞了油道,致使变压器局部过热;绝缘油内混入了水分而导致其发生了劣化,导致绕组暴露在空气中。500kV变压器在正常运行过程中由于上述原因一旦发生了绝缘击穿的现象,就会导致绕组出现匝间短路或接地短路。当500kV变压器发生匝间短路时,其油温将会出现显著增高,电源测的电流也会出现明显增大,同时伴随着吱吱的冒泡声。500kV变压器匝间短路的后果是会导致瓦斯保护动作,相关人员应及时处理变压器匝间短路故障,避免更为严重的单相接地故障的出现。

1.2分接开关的故障

500kV变压器经常发生的分接开关故障是其表面的灼伤及各接头的放电。发生这类故障的主要原因有:连接分接开关的螺丝出现了松动;绝缘板出现绝缘不良的现象;接头的制造工艺不良,接触不好;分接开关的接触表面发生腐蚀现象。

1.3铁芯的故障

500kV变压器铁芯所发生的故障主要是由铁芯夹紧螺杆发生了绝缘损坏,造成铁芯内部之间的两点连接,从而引起环流和局部发热,严重时还可能导致铁芯的烧毁,使变压器空载损失增大。在500kV变压器正常运行过程中若发现了铁芯故障,则应首先对铁芯的外观进行检查,然后对各相绕组的直流电阻值进行测量和比较,最后用电流表法对片间的绝缘电阻进行测量。

2 500kV变压器运行中的巡视检查及反事故措施

500kV变压器作为输电网的骨干节点,其运行必须在铭牌技术所规定的技术范围内进行,要保证其运行电压不超过变压器分接头额定电压的105%,同时应注意以下措施:

第一,对500kV变压器的油温进行控制。严禁变压器的上层油温超过允许范围,保证变压器正常运行时的绝缘强度,防止出现绝缘油劣化的现象。同时由于在实际的运行过程中每台变压器的运行条件及所带负荷是不同的,因此不能只以上层油温的允许值作为变压器运行温度的依据,还必须根据实际运行经验进行分析,如变压器的油温突然升高,则应对冷却循环及油装置进行检查,进而判断变压器是否出现了内部故障。

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第二,对油质进行检查。500kV变压器正常运行时其油质应为微黄色且透明的,油面应在周围温度标准线以内,若油面过低则变压器可能发生了漏油的现象,反之则可能是冷却装置使用不合理,或出现了内部故障。

第三,对变压器的声音进行检查。500kV变压器正常运行时应发出连续均匀的嗡嗡声,若出现了杂乱的声音,相关人员应迅速汇报值班班长和调度员。

第四,对变压器套管及冷却装置进行检查。正常的套管及冷却装置应该是清洁完整且无裂纹的。

3 500kV并联电抗器防护

提高重合电闸的成功性、吸收容性的无做功功率、限制潜供的电容电流等都是超高压线路中并联电抗器的主要功能。就目前科技发展状况来看,虽然并联电抗器不可或缺,但其相较于其他电压级数相当的设备来说更有可能发生意外。但又由于并联电抗器的重要性,所以它的安全关系到整个超高压线路的安全。并联电抗器首要的一个故障就是在其匝间的短路以及接地产生的故障,这样就会有零序故障分量的产生。而就目前电力系统根据零序电流的出处不同分为两种,一种是取自电抗器的高端,另一种是取自电抗器的中性点侧。这样也就硬性规定了零序电流流向为正方向时,当并联电抗器的匝间短路、设备内部出现接地故障时,零序电压则超前零序电流九十度。而设备外部出现接地故障时,零序电压则落后零序电流九十度。因此可以得出零序电压和零序电流这两者之间的相互关系,并由此对电抗器匝间的短路、内部接地故障和外部接地故障进行准确的判断。如果当电抗器的一匝有了短路现象后,那么就一定会有三相不相平衡的电流,那么零序电压的电压值也就会越来越向零值接近。但如果在短路且接地的情况下,发生了接地故障,那么电流方向就会向反方向流向,这样就产生了助减现象。而当这两者都出现了一定的故障没有办法进行正常的工作时,那么零序电压的检测值也就等值于系统对零序阻抗的降压值。但就并联电抗器来说,其零序抗阻中自身就有电阻这一不可更改的事实,就可以根据这一事实得出抗阻的角度是没有办法达到九十度的数值的。不过,如果并联电抗器的内部发生了接地故障或者外部发生了接地故障以及电抗器的匝间还出现了短路现象,整个高压变电系统就有了零、负序分量的数值,在这种情况下就要采取别的方法来作为电抗的保护,这种方法就是负序分量,在采用这种方法时,并以高压变电系统之间的负序电流与电压两者间的相对位移关系来对电抗设备的内部、外部故障和匝间短路故障进行判断。

结束语

在国家全面建设好特高压电网之前,500kV的电网仍是当前我国电网的主力军。随着社会的进步,人们对电力设备的依赖性越来越强,不同的电压和电流都影响着人民的日常生活,500kV变电设备的重要性不言而喻。为了给人民的生活和工作提供最好最优质的服务,维护好500kV变电设备是极为关键的。500kV变电设备的故障不外乎两种:内部设备的故障以及外部环境的影响,正确的对500kV变电设备进行维护基本可以排除故障,做好事前预防工作,事发及时处理工作,事后认真反思工作。推动我国500kV变电设备安全稳定、可持续地发展。

参考文献:

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[4]杨凯.500kV输变电设备运行维护探讨[J].山东工业技术,2014,21:203.

[5]杜恩慧.500kV变电站变电运行中的故障分析与处理研究[J].电子制作,2015,09:39.

论文作者:仇学敏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/1

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