某330kV變電站35kVⅢ段母線異常音分析

杜珍 張濟麟

摘要：本文通過對某變電站35kV母線異常全過程分析，從故障現象查找形成原因，總結故障教訓，并提出改進措施。

關鍵詞：35kV母線;異音;電壓互感器;帶電檢測

1概述

2018年02月13日，某330kV變電站運維人員對35kV高壓小室進行巡視時發現35kVⅢ段母線有放電異音。隨即，電氣試驗班對某330kV變電站35kVⅢ段母線進行帶電檢測，檢測過程中發現超聲波局部放電測試、高頻局放檢測時，數據均超過《變電五項管理規定的206冊細則》中相關規定。

2018年3月31日對35kVⅢ母及所屬隔離開關進行開蓋檢查，發現35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護套根部半導體層保護環開裂，其中A相保護環已經劣化，表面已皸裂產生白色粉末，C相保護環開裂處有明顯灼燒痕跡，初步判斷A、C相半導體層保護環開些引起微弱局部放電。其余部件正常，無放電痕跡。

2帶電檢測及設備停電檢查情況

2.1某330kV變電站35kVⅢ段母線帶電檢測情況

2018年02月13日，電氣試驗班對某330kV變電站35kVⅢ段母線進行帶電檢測。在對35kV #1高壓室進行開關柜局部放電檢測時[1]發現35kVⅢ段母線測試數據超過Q/GDW1168-2013《輸變電設備狀態檢修試驗規程》、《變電五項管理規定的206冊細則》中相關規定，檢測情況如下：

2.1.1超聲波局部放電測試數據

2.2結論

某330kV變電站35kVⅢ母超聲局放檢測B、C相信號幅值大，50Hz、100Hz相關性明顯，相位模式相關性明顯，可判斷為尖端放電。

相關建議：停電進行解體檢查，進一步查找具體放電部位及原因。

2.3停電檢查

2018年3月30日對35kVⅢ母通過所用變進線電纜加運行電壓（20kV）未發現明顯異常聲響，超聲局放檢測數據無異常[2]。

2018年3月31日對35kVⅢ母及所屬隔離開關進行開蓋檢查，檢查發現隔離開關動靜觸頭及母排無明顯異常。35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護套根部半導體層保護環開裂，其中A相保護環已經劣化，表面已皸裂產生白色粉末，C相保護環開裂處有明顯灼燒痕跡，可能存在放電。

2.3.1某330kV變電站35kVⅢ段母線電壓互感器勵磁特性試驗

某330kV變電站35kVⅢ段母線電壓互感器da-dn繞組勵磁特性曲線如下

依據Q/GDW1168-2013《輸變電設備狀態檢修試驗規程》、《變電五項管理規定的206冊細則》中相關規定對于額定電壓的0.2、0.5、0.8、1.0、1.2倍測量點測量出對應的勵磁電流，與出廠值相比應無顯著改變。與同一批次、同一型號的其它電磁式電壓互感器相比，彼此差異不應大于30%，同一電壓下C相勵磁電流偏大，互差均大于30%，不合格。

對35kVⅢ母PT進行三倍頻感應耐壓試驗，試驗電壓76kV，時間40s，三相耐壓過程未發現閃絡現象，耐壓前后絕緣電阻無明顯變化，但加壓過程中發現A相絕緣護套根部在10kV時存在明顯放電聲音，降壓后檢查未發現放電痕跡。B相在試驗電壓為38kV時絕緣護套根部存在明顯放電聲音，C相在試驗電壓為30kV時絕緣護套根部存在明顯放電聲音[3]。

3故障原因分析

3.1絕緣護套根部半導體層保護環開裂原因分析

（1）絕緣護套根部半導體層保護環的物理尺寸較小，安裝運行一段時間后在應力作用下開裂。（2）絕緣護套根部半導體層保護環的物理尺寸較小，在高海拔地區日溫差較大（最高日溫差20℃）的情況下，其內外部材料的熱膨脹系數不合適，造成開裂。（3）絕緣護套根部半導體層保護環使用材料的塑性在溫度較低時不滿足使用要求。（4）在以上三種情況的綜合作用下開裂。

3.2形成局部放電原因

35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護套根部半導體層保護環開裂，形成氣隙，造成絕緣護套根部電場不均勻，保護環開裂處電場強度畸變，在開裂處形成微弱局部放電，造成C相保護環開裂斷口處輕微灼傷、A相保護環整體劣化表面皸裂產生白色粉末，在運行電壓下產生異音。

4建議措施

4.1建議生產廠家對絕緣護套根部半導體層保護環的使用材料或尺寸進行改進，以滿足高海拔地區的使用要求。

4.2由于A、C兩相絕緣護套根部半導體層保護環開裂出現了長期的局部放電，其累積效應對內部絕緣有一定的損傷，雖然誤差試驗合格，但內部損傷程度對今后長期安全運行的影響無法準確評估。為保障設備長期安全穩定運行，建議更換A、C兩相電壓互感器。

4.3在帶電檢測過程中加強對此類母線超聲波局部放電檢測、高頻局部放電檢測，及時發現同類問題。對已發現的缺陷盡快安排停電診斷性試驗，保證設備安全穩定運行。

參考文獻：

[1]王衛東.GIS局部放電檢測方法的分析研究[J].高壓電器，2012，48（48）：13，

[2]單良.變電站母線放電故障原因分析及解決方法[J].電世界，2018，5902：5-7.

[3]彭聲海.變電站母線PT異常處理停電方式優化方案剖析[J].科技展望，2015，2507：88.

作者簡介：杜珍（1991.11）男，助理工程師，大學本科，主要從事電氣試驗及帶電檢測工作。