變電站500kV線路電壓互感器滲漏油缺陷分析及維護

國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 曹 凱 何 壯

電壓互感器是電力系統中重要設施之一，其運行安全性和整個電網系統的穩定性具有直接關系，如果出現運行故障，可能會導致系統解列，甚至威脅人員生命安全。變電站內500kV線路電壓互感器存在滲漏油的情況，主要和密封膠圈、焊縫有關，需結合實際情況，對漏點進行針對性的焊接、封堵等處理。與此同時，在變電站建設和運行時，嚴格把控材料質量，避免使用不合格產品，同時要不斷提升員工業務能力，引入先進技術和新型材料，從整體上減低滲漏油的發生風險。

1 電壓互感器

電壓互感器主要包括兩種類型，即電容式以及電磁式，相比于電磁式，電容式的重量更輕，體積也更小，具有絕緣性高、電場強度裕度大等優勢，也能夠有效減少維護工作量，且不容易發生鐵磁諧振，可靠性和安全性高，此外價格相對便宜，尤其是在電壓越高的線路中價格優勢更為明顯。目前，高壓以及特高壓系統通常會選擇電容式電壓互感器，效果已經得到普遍認可。在實際應用過程中，仍然存在一定缺陷或者故障問題，其中滲漏油、電容擊穿等現象較為常見。

電容式電壓互感器的基本原理是電容分壓，部分廠家由于工藝缺陷等因素，可能會導致電壓互感器出現運行故障，發生電容擊穿、介質損耗增加等情況。而電壓互感器運行的安全可靠性直接影響了整個電力系統的穩定性，一旦出現故障問題，不僅無法為用戶提供持續、穩定的電力服務，也可能發生系統解列的情況，甚至是互感器爆炸，從而對人員安全以及周圍設備造成嚴重威脅。因此，需加強電壓互感器的分析和研究，明確出現故障的原因，從而提出針對性的預防和處理措施，盡可能提高運行安全性，減少安全事故的發生，切實保證電力系統運行維護水平。

圖1 電容式電壓互感器接線圖

2 變電站500kV線路電壓互感器滲漏油缺陷原因

在變電站建設過程中，不能將測量保護裝置和主設備的高壓直接相連，需要進行電壓轉換，輸出較低電壓后再接入，這也就是電壓互感器的主要作用。在實際運行過程中，此類設備的功率較低，具有較大的次級線圈阻抗，發生空載時，和變壓器有所類似[1]。對于超過35kV的電壓互感器，通常選擇油浸式結構，又可分為級聯、單級兩種類型，實際使用時可能會出現比較嚴重的滲漏油問題，需結合實際情況，及時進行現場解體，深入分析該缺陷。

2.1 密封膠圈破裂

部分電壓互感器未做好密封結構限位措施，容易人為操作導致錯位或者移位的情況，加之底部封板一般比較鋒利，在運行過程中容易割裂或者割斷密封膠圈，從而導致封油板無法正常發揮密封作用，出現滲漏油缺陷。與此同時，產品設計使用8只螺栓固定密封結構，也會導致安裝難度增加，更易發生受力不均的情況，隨著運行時間延長，便會引起膠圈變形或者破裂。此外，長期暴露在外界環境中，會逐漸出現老化、磨損，或者在嚴寒的環境下，外界溫度低于材料的脆性溫度，也會導致膠圈失去彈性，從而影響密封效果，引起滲漏油的問題。

2.2 油箱焊縫開裂

油箱焊接時，會形成較大的內應力，且并不是均勻分布的，某些位置屬于高應力區，因此本身便容易出現裂縫。而油箱通常處于裝滿油的狀態，加之運輸等操作的影響，外力作用比較大，更容易出現焊縫開裂的情況[2]。尤其是高應力區域，外力和內力共同作用，從而引起微裂紋，最終導致滲漏油的問題。由于焊縫比較長，焊點較多，出現裂紋、滲漏的位置也會比較多。

作為特殊工序，油箱焊接工作較為重要，需嚴格把控施工技術、材料以及設備等，如果對某個環節疏忽大意，便容易出現焊接缺陷，最終導致滲漏油問題。與此同時，在施工過程中，未做好油跡、銹跡清潔等細節處理，也會影響焊接質量，在高溫環境下，污漬中的碳氫化合物、結晶水會進一步反應，從而形成氫氣，導致氫氣孔的產生，影響密封效果。

2.3 聯接片位置松動

由于電壓互感器聯接片出現松動，從而導致接觸不良，在一定程度上增加接觸電阻、間歇放電，引起局部快速發熱，由于受電蝕、熱能的影響，便會出現聯接片破裂，甚至是脫落的情況。而發生高能放電時，金屬膨脹器也會受到波及，形成表面坑洞或者被擊穿，如果在清洗步驟未帶密封帽導致水分殘留，內部水分便容易進入膨脹器，形成油水混合物，隨著混合物逐漸增多，絕緣油可能會直接噴出，造成比較嚴重的滲漏油現象。

3 變電站內500kV線路電壓互感器滲漏油的處理方法

在變電站日常維護過程中，可能會出現電壓互感器滲漏油的情況，如果滲漏比較嚴重，會迅速引起絕緣性能下降、引線燒壞等問題，對整個電力系統的安全運行造成不利影響，給人們日常生活和工作造成不便，需及時進行有效處理，盡快恢復電力供應。

圖2 一種電容式電壓互感器的結構

3.1 焊接

一般選擇點焊的形式施工，使用細焊條進行焊接，能夠有效解決滲漏問題。由于焊接操作歷經加熱、融化以及冷卻整個過程，同時電壓互感器內部存在一定量的油，當漏油點比較大時，應進行停電、抽出箱內油后再操作[3]。如果滲漏部位比較隱蔽，可以選擇補丁法，使用清潔劑清理油漬，明確具體滲漏位置后，在相應部位覆蓋合適的蓋片并進行焊接，也能取得比較理想的效果。具體操作過程中，應嚴格遵循相關標準流程，調整合適的焊機電流，落實試焊等細節施工，保證上下點焊質量合格，避免漏焊或者再次開裂的情況發生，也可以采取先堵后焊的方式，可以有效降低焊接難度，便于提高焊接施工質量。此外，在正式投入工作前，應認真檢查相關零部件，確保沒有安全隱患，尤其是焊接點位置，同時做好安全防控措施，警惕火災事故的發生。

3.2 封堵

對于無法實施焊接的部位，可以選擇封堵的方式解決滲漏問題，選擇性能良好的新型材料，如油封膠、金屬膠、快速膠等材料，對局部滲漏點進行處理，可以取得良好的封堵效果。在實際應用時，應注意妥善處理滲漏位置，在脫脂紗布的幫助下，將滲漏點嚴密覆蓋，直至材料徹底固化，不再出現滲漏油的現象。

3.3 更換

如果密封膠圈、油閥等出現損壞，應注意及時進行更換，選擇性能優良、質量合格的材料，并嚴格落實置換前后的檢查工作。如果個別螺絲無法順利取下，可以使用彈性較大而直徑稍小或者一致的膠墊，并通過外力作用調整至應墊位置，并做好擰緊和加固處理。如果相關組件出現損壞，無法順利修復，也應及時進行替換，包括導電桿、繼電器、凈油器等部件，同時保證規格和型號相符，以免由于不適配的問題導致再次滲漏油[4]。對于螺絲松動的情況，應進行均勻緊固，保證程度適當，避免出現個別螺絲緊固過度的情況，否則仍容易出現滲漏油問題。操作時，還應注意避免扳手打滑，對瓷套管造成損壞，影響系統正常運行。

3.4 加強巡視檢查

電壓互感器出現滲漏故障，會嚴重影響運行安全性，因此需引起高度重視，加強巡視檢查力度，及時排查系統故障，盡可能降低滲漏油發生風險，保證互感器長期、穩定運行。尤其是夏季高溫時期，外界環境溫度較高，互感器長期運行，更容易出現絕緣油溫度升高的情況，導致膨脹漏油。對于以往發現容易出現問題的設備型號，重點監測油箱油位、密封結構完整性等情況，觀察支柱、底座等位置是否存在油跡或者油漆發泡等現象。一旦發現異常情況，應立即停止運行，并詳細檢查、分析，及時進行有效處理。

4 變電站內500kV線路電壓互感器滲漏油的預防

通過及時處理局部滲漏油問題，加強對運行的互感器檢查工作，能夠在一定程度上避免故障問題發生，減少對電網系統的影響。與此同時，積極做好預防措施，也可以在一定程度上避免滲漏油問題，從根本上提升電力線路運行安全性以及穩定性。

4.1 嚴格把控材料質量

在變電站建設過程中，根據設計要求以及實際使用需求，選擇資質齊全的廠家合作，并做好材料質量檢驗工作，保證型號、數量以及質量等符合標準，嚴格落實檢查步驟和要求，杜絕不合格品流入施工現場，比如聯接片松動等[5]。只有保證材料性能優良、質量合格，才能夠有效避免運行故障，選擇新型密封結構或者經過改良的互感器，及時淘汰存在設計缺陷的產品，防止投入使用時頻繁發生滲漏油等故障。此外，可以選擇新型密封材料，比如穩定性好的高分子材料，相比傳統橡膠件，其抗紫外線、耐高溫等性能均更佳，對環境的適應性更好，能夠延緩材料磨損、老化。

4.2 加強人員管理

定期組織學習培訓，及時更新自身知識庫，不斷提升員工綜合素質和業務能力，減少人為操作因素導致的施工質量問題。同時，建立健全獎懲制度、責任制度，促使工作人員嚴格遵循工藝要求以及相關規范，充分調動其工作積極性和主動性。對于常見的故障問題，可以開設專題培訓以及講解活動，提供互相溝通和交流經驗的機會，從而不斷提高實踐技能水平，保證施工質量。尤其是開展檢修工作時，應注意選擇具有相關資質的工作人員，確保落實每項安全檢查工作，必要時可引進經驗豐富、技術過硬的專家，提升整個人才隊伍的綜合素質。

4.3 引入先進技術

隨著科學技術的不斷發展，電力企業也可適當引入新技術和新方法，提升整體服務質量。對于電壓互感器滲漏油的問題，可以使用遠程監測告警裝置，一旦感應到滲漏油的情況，會立即發出警報，具有靈敏度高、使用方便等優勢，可以彌補非巡查時間無法及時發現故障的不足。相比而言，傳統檢修模式耗費時間長，且無法實現實時監控，引入先進技術后，能夠有效提高工作效率，避免對設備和整個系統造成進一步的損害。在實際應用時，主要是通過底部探頭感應滲漏油，發出告警的同時，及時對設備缺陷進行分析、處理，并將結果信息反饋給工作人員，爭取更多的維修時間。

4.4 強化細節操作

全面分析電壓互感器滲漏油的常見原因，提出針對性的改進方法，尤其是細節施工方面，能夠有效提升實際施工質量，降低質量問題發生的可能性。如在清洗過程中，嚴格遵循標準流程，從不同方向進行噴射清洗，徹底清理表面污漬。

隨著社會生活水平不斷提高，電力系統服務質量也有了新的目標，在實際運行過程中，可能會出現電壓互感器故障，如滲漏油等，可能會引發比較嚴重的安全事故，影響整個電網的穩定運行。通過開展電壓互感器滲漏油缺陷分析，明確具體原因，并進行針對性處理，盡快解決滲漏問題，同時通過嚴格把控材料質量、加強人員管理等手段，有效提升工作質量和效率，盡可能避免滲漏油問題的發生，減少或消除潛在安全隱患，這也有利于增強變電站維護水平。