一起220 kV變壓器套管末屏接地不良分析與處理

李英成，林祥艦，王軍波，韓云光

（國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東煙臺(tái)264001）

一起220 kV變壓器套管末屏接地不良分析與處理

李英成，林祥艦，王軍波，韓云光

（國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司，山東煙臺(tái)264001）

對一起220 kV變壓器中壓側(cè)A相套管末屏接地不良問題進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述問題排查的過程和處理方法，并針對檢修方面存在的問題，提出防范措施。在日常維護(hù)工作中加強(qiáng)對套管末屏接地情況的巡視和測溫很有必要，發(fā)現(xiàn)有滲漏油和溫度異常情況，應(yīng)引起重視，結(jié)合停電查明原因，防止缺陷擴(kuò)大引發(fā)事故。

變壓器；套管末屏；接地

0 引言

66 kV及以上電壓等級的變壓器套管，通常采用電容式套管，在套管中間接地法蘭處布置有電容末屏，由電容芯子最外層電容屏通過絕緣套管引出，主要用來測量電容套管的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量。目前常見的套管末屏構(gòu)造有彈簧壓緊式、獨(dú)桿出線式、彈片接觸式等［1］。

末屏在運(yùn)行中必須良好接地，如果運(yùn)行中由于各種原因造成末屏不健全或接地不良，那么末屏對地會(huì)形成一個(gè)電容，而這個(gè)電容遠(yuǎn)小于套管本身的電容，按照電容串聯(lián)原理，將在末屏與地之間形成很高的懸浮電壓，造成末屏對地放電，甚至造成套管爆炸事故［2］。

1 故障描述

檢修人員在帶電檢測工作中發(fā)現(xiàn)220 kV某變電站1號主變中壓套管末屏處溫度三相不平衡，A相較其他兩相高3℃左右（A：46.9℃，B：43.9℃，C： 43.1℃），經(jīng)連續(xù)幾天跟蹤測量，A相溫度一直偏高，紅外圖譜如圖1～3所示。該主變中壓側(cè)套管型號BRDLW2-126／1250－4，出廠日期2001年，套管末屏接地方式為內(nèi)置連接型式。懷疑末屏接地不可靠存在放電現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的安全隱患，隨后安排主變停電檢查。

主變停電之后，對三相中壓套管的末屏進(jìn)行檢查，將套管末屏接地裝置護(hù)蓋打開，發(fā)現(xiàn)A相套管末屏接地銅套位置不正確，沒有完全復(fù)歸到接地位置，導(dǎo)電桿外露部分過長，如圖4所示。

圖1 A相圖譜

圖2 B相圖譜

圖3 C相圖譜

圖4 接地銅套未復(fù)歸

此外，接地銅套與鋁外殼間有多處放電點(diǎn)，并產(chǎn)生大量銅瘤等雜質(zhì)，導(dǎo)電桿和接地銅套發(fā)熱變色，與正常的顏色有明顯的區(qū)別，如圖5、圖6所示。

圖5 導(dǎo)電桿和接地銅套發(fā)熱

圖6 導(dǎo)電桿和接地銅套正常狀態(tài)

用萬用表測量接地銅套與鋁外殼間的電阻，阻值為1 153 Ω，表明接地不良，B、C相套管末屏接地銅套位置正常，無明顯變色，測量接地銅套與鋁外殼間的電阻，阻值為0 Ω，表明接地可靠，如圖6所示。

取油樣進(jìn)行套管油色譜、微水分析，進(jìn)行A相套管絕緣電阻試驗(yàn)（23℃），主屏絕緣為10 000 MΩ，末絕緣6 200 MΩ，試驗(yàn)合格，證明套管內(nèi)部無放電現(xiàn)象，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 套管油色譜、微水試驗(yàn)報(bào)告

2 故障分析及處理

2.1 原因分析

套管末屏的接地方式為內(nèi)置連接型式，結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 套管末屏內(nèi)接地結(jié)構(gòu)

套管末屏形式為內(nèi)置連接型式，即末屏接地引出線經(jīng)套管法蘭穿過絕緣子組件通過引線柱引出，引線單獨(dú)對地為絕緣狀態(tài)，正常運(yùn)行時(shí)引線柱通過與金屬引線護(hù)罩內(nèi)部的壓力彈簧壓緊相接觸，保證末屏端子引線柱經(jīng)過金屬引線護(hù)罩與鑄鋁接地底座可靠連接，從而實(shí)現(xiàn)套管末屏在運(yùn)行中良好接地［3－4］。

正常運(yùn)行時(shí)，在復(fù)位彈簧壓力的作用下，將接地導(dǎo)電桿上的接地銅套與鋁外殼在內(nèi)部可靠接觸，使末屏接地，套管試驗(yàn)時(shí)，按壓接地銅套露出導(dǎo)電桿上的定位孔，插入定位銷后，將接地銅套卡住，使接地銅套與鋁外殼在內(nèi)部完全分離，使末屏懸浮供試驗(yàn)時(shí)使用，試驗(yàn)結(jié)束后，取出定位銷，接地銅套復(fù)位接地，恢復(fù)正常運(yùn)行方式［5］。

結(jié)合現(xiàn)場檢查情況，分析缺陷原因可能為上次主變套管試驗(yàn)結(jié)束后，工作人員在取出定位銷時(shí)，沒有先頂住接地銅套，在定位銷不受力的情況下取出，而是采用了直接用力拔定位銷的方法，使金屬間相互磕碰產(chǎn)生金屬毛刺卡在導(dǎo)電桿與接地銅套間，接地銅套無法完全歸位，同時(shí)工作人員也沒有對接地銅套的位置進(jìn)行認(rèn)真的檢查和導(dǎo)通測量，造成套管末屏接地不良，運(yùn)行中接地銅套對鋁外殼放電，發(fā)熱變色并產(chǎn)生大量銅瘤。由于發(fā)現(xiàn)和處理及時(shí)成功地避免了一次套管事故的發(fā)生。

2.2 故障處理

對故障進(jìn)行現(xiàn)場處理，首先對接地裝置內(nèi)部的銅瘤和雜質(zhì)進(jìn)行清理，并用專用清洗劑反復(fù)沖洗干凈；其次對接地銅套反復(fù)按壓進(jìn)行斷開和接通試驗(yàn)，接地銅套有輕微卡澀，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)在接地銅套與導(dǎo)電桿間有兩處金屬毛刺，將金屬毛刺清理后，往返動(dòng)作無卡澀，檢查接地套的接觸壓力與其他兩相對比無明顯差異，最后測量接地銅套與鋁外殼間的接觸電阻，阻值為0 Ω，接觸可靠，用2 500 V搖表測試套管末屏絕緣大于1 000 MΩ，絕緣良好。此外，對三相套管進(jìn)行套管介質(zhì)損和電容量測試，并進(jìn)行對比，試驗(yàn)合格。恢復(fù)運(yùn)行后，對接地處進(jìn)行跟蹤測溫?zé)o異常，套管運(yùn)行正常。

3 結(jié)語

對末屏內(nèi)接地的套管進(jìn)行檢修和試驗(yàn)前，應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)，確保了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握正確的操作方法，檢修時(shí)嚴(yán)格按說明書要求進(jìn)行，保證銷子取出后導(dǎo)電桿與接地銅套間無異物，接地銅套復(fù)位后位置正確，并測量末屏接地可靠。

內(nèi)置連接型式的末屏，在正常情況下，接地是否可靠與復(fù)位彈簧有著直接關(guān)系，復(fù)位彈簧長時(shí)間運(yùn)行和多次檢修后容易疲勞，壓力降低，可能引發(fā)接地不良，并且接地點(diǎn)在內(nèi)部，不易被發(fā)現(xiàn)。套管送電前測量末屏接地的導(dǎo)通情況，能夠有效地檢測出末屏接地不良，完全可以避免套管在運(yùn)行中末屏接地不良引發(fā)事故的可能。因此，建議將套管末屏接地的導(dǎo)通測試列為套管試驗(yàn)的最后一個(gè)項(xiàng)目，強(qiáng)制執(zhí)行。

［1］包玉樹，王建凱.變壓器套管末屏的應(yīng)用實(shí)例與分析［J］.高壓電器，2006，42（4）：315－316.

［2］趙珂珺.變壓器套管末屏結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)［J］.建筑與發(fā)展，2013（8）：615－616.

［3］高振國.變壓器套管末屏對地介質(zhì)損耗測量方法的分析［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2003，21（S1）：108－109.

［4］包玉樹，王建凱.運(yùn)行中變壓器套管末屏接地情況的檢測分析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，32（4）：7－12.

［5］唐嘉宏.220 kV變壓器高壓套管末屏故障原因分析與處理［J］.華電技術(shù)，2011，33（7）：45－47.

Analysis and Treatment of 220 kV Transformer Bushing Tap Grounding Failure

LI Yingcheng，LIN Xiangjian，WANG Junbo，HAN Yunguang
（State Grid Yantai Power Supply Company，Yantai 264001，China）

In view of the A phase bushing tap grounding failure in middle of the transformer，the processing method of the problem is described in detail，and preventive measures are put forward.In the daily maintenance work，strengthening inspection and measuring temperature is very necessary for transformer bushing tap grounding.If the oil leakage or temperature anomaly is found out，close attention should be paid to it，and causes should be found out to prevent defects to expand.

transformer；bushing tap；grounding

TM41

B

1007－9904（2016）09－0050－03

2016－05－28

李英成（1986），男，工程師，從事繼電保護(hù)及變壓器檢修工作；

王軍波（1982），男，工程師，從事繼電保護(hù)及變電檢修工作；

林祥艦（1972），男，高級技師，從事變壓器檢修工作；

韓云光（1977），男，技師，從事變壓器檢修工作。