一種倒置式電流互感器帶電取油樣引下裝置的研制

一種倒置式電流互感器帶電取油樣引下裝置的研制摘要：油浸倒置式電流互感器在自身的絕緣穩(wěn)定性、密封性、機(jī)械強(qiáng)度以及運(yùn)維成本等方面，均有正立式電流互感器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)及性?xún)r(jià)比，更加符合當(dāng)今電網(wǎng)建設(shè)及發(fā)展需求。為實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)人員在不停電情況下安全、方便、快速取油樣，及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，研制了一種帶電取油樣引下裝置，避免了取油樣過(guò)程中的高處墜落、感應(yīng)電傷人等危險(xiǎn)因素，既保證了作業(yè)人員人身安全，同時(shí)設(shè)備在一個(gè)周期內(nèi)也能達(dá)到100%試驗(yàn)，滿(mǎn)足了國(guó)家電網(wǎng)對(duì)變電設(shè)備檢測(cè)管理相關(guān)規(guī)定。關(guān)鍵詞：倒置式電流互感器；帶電；取油樣引下裝置DevelopmentofaninvertedcurrenttransformerliveoilsamplingdeviceDingXia,LiFei,WanTingting(XinjiangTurpan838000)Abstract:oilimmersedinvertedcurrenttransformerhasincomparableadvantagesandcostperformanceintermsofitsinsulationstability,sealing,mechanicalstrengthandoperationandmaintenancecost,whichismoreinlinewiththeneedsoftoday'spowergridconstructionanddevelopment.Inordertoenablethetestertotakeoilsamplessafely,convenientlyandquicklywithoutpowerfailureandmastertheoperationstatusoftheequipmentintime,aliveoilsampleguidingdeviceisdevelopedtoavoiddangerousfactorssuchasfallingfromheightandinductiveelectricinjuryintheprocessoftakingoilsamples,whichnotonlyensuresthepersonalsafetyofoperators,butalsotheequipmentcanreach100%testinonecycle,ItmeetstherelevantprovisionsoftheStateGridonthedetectionandmanagementofsubstationequipment.Keywords:invertedcurrenttransformer;Live;Oilsampletakingdowndevice0引言電流互感器作為電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備，扮演著變換電流和電氣隔離的重要角色，使電能的傳輸與分配更安全、更可控、更高效。隨著電網(wǎng)進(jìn)程的飛速發(fā)展，越來(lái)越多油浸倒置式電流互感器被用于電力系統(tǒng)建設(shè)中，互感器性能的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，吐魯番供電公司在運(yùn)的110kv及以上電壓等級(jí)倒置式電流互感器就達(dá)1000余臺(tái)，為便于跟蹤設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，讓其時(shí)刻保持健康穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，試驗(yàn)人員必須在試驗(yàn)周期內(nèi)對(duì)電流互感器取油樣進(jìn)行油色譜分析，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷設(shè)備是否存在缺陷或隱患，以便進(jìn)一步采取相應(yīng)的檢修措施。1.倒置式電流互感器取油樣現(xiàn)狀為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，倒置式電流互感器取樣檢測(cè)工作通常都是在帶電狀態(tài)下開(kāi)展。但由于目前在運(yùn)的倒置式電流互感器對(duì)地距離高、感應(yīng)電壓大，存在高處墜落和觸電傷人的風(fēng)險(xiǎn)，而且部分倒置式電流互感器的特殊安裝方式導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行帶電取油樣，只能在線(xiàn)路停電時(shí)開(kāi)展取油樣檢測(cè)，不利于試驗(yàn)人員及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下隱患。所以研制出一種帶電取油樣引下裝置十分必要，一方面能夠改善試驗(yàn)人員作業(yè)條件，減小作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，還能幫助試驗(yàn)人員及時(shí)收集到設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而對(duì)于設(shè)備健康狀態(tài)做到心中有數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)真正意義上的狀態(tài)檢修、落實(shí)“應(yīng)修必修”的原則具有深遠(yuǎn)意義。因倒置式電流互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越，被廣泛應(yīng)用于新變電站建設(shè)以及技改大修工程項(xiàng)目中。為此收集整理了110kV及以上電壓等級(jí)各類(lèi)典型倒置式電流互感器的運(yùn)行信息，如表1所示。

表1部分變電站倒置式電流互感器異常信息說(shuō)明變電站名稱(chēng)電壓等級(jí)(kV)次臺(tái)口生產(chǎn)廠(chǎng)家異常說(shuō)明220kV交河變電站22042江蘇思源9臺(tái)，牡丹江第一互感器廠(chǎng)15臺(tái)2臺(tái)乙炔超注意值11033江蘇思源18臺(tái)，山東泰開(kāi)15臺(tái)220kV小草湖變電站22084江蘇思源15臺(tái)，山東泰開(kāi)27臺(tái)，保定天威6臺(tái)1臺(tái)氫氣超注意值11054江蘇思源36臺(tái)，山東泰開(kāi)9臺(tái)2臺(tái)總烴超注意值220kV樓蘭變電站22003江蘇思源3臺(tái)，山東泰開(kāi)9臺(tái)，上海MWB15臺(tái)，大連北方3臺(tái)2臺(tái)乙炔、氫氣超注意值11072江蘇思源6臺(tái)，山東泰開(kāi)9臺(tái)，江蘇ABB精科12臺(tái)

220kV七泉湖變電站22012山東泰開(kāi)6臺(tái)，上海MWB15臺(tái)11003特變電工康嘉12臺(tái)，江蘇思源3口，山東泰開(kāi)15口2臺(tái)含微量乙炔，但未超注意值220kV托克遜變電站22063山東泰開(kāi)15臺(tái)，上海MWB12臺(tái)，大連第一互感器廠(chǎng)3臺(tái)，江蘇如咼6臺(tái)110kV材園變電站11051江蘇思源6臺(tái)，特變電工康嘉9臺(tái)110kV城東變電站1109江蘇思源6臺(tái)，山東泰開(kāi)3臺(tái)1臺(tái)乙炔超注意值110kV園區(qū)變電站11021江蘇思源6臺(tái)，山東泰開(kāi)6臺(tái)110k111江蘇思源6臺(tái)，山東泰開(kāi)6臺(tái)，北3臺(tái)氫氣

V大河沿變電站5京北益電工3臺(tái)超注意值110kV魯北變電站11081山東泰開(kāi)12臺(tái)，江蘇ABB精科6臺(tái)1.1.220kV電流互感器目前吐魯番電網(wǎng)在運(yùn)的220kV倒置式電流互感器生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有江蘇思源、山東泰開(kāi)、上海MWB、江蘇ABB精科廠(chǎng)以及特變電工康嘉互感器有限公司?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)安裝位置距地面高度均在4.0米以上，如圖1、2所示。需要使用絕緣長(zhǎng)梯取油樣，且還要安排一至兩人專(zhuān)門(mén)扶梯，另外一人專(zhuān)職監(jiān)護(hù)。取油樣人員除須系好安全帶防止高處墜落，由于電壓等級(jí)高還要佩戴絕緣手套防止感應(yīng)電傷人外，還要隨身攜帶工具包才能完成取油樣工作，并且往往因?yàn)閭€(gè)人負(fù)荷過(guò)重導(dǎo)致整個(gè)取樣過(guò)程非常不順利，尤其是笨重的絕緣手套帶來(lái)的操作不方便會(huì)致使過(guò)多的油樣損失，容易造成油位降低的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，取一支電流互感器油樣至少需要0.6小時(shí)/3人才能完成。圖1江蘇思源生產(chǎn)的220kV倒置式電流互感器圖2山東泰開(kāi)生產(chǎn)的220kV倒置式電流互感器1.1.110kV電流互感器110kV倒置式電流互感器除了一部分設(shè)備同樣存在高處墜落及感應(yīng)電傷人情況外，特變電工康嘉互感器有限公司生產(chǎn)的110kV倒置式電流互感器在設(shè)備安裝布局上，取樣閥就在靠近隔離開(kāi)關(guān)一側(cè)，與隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電臂處在同一水平線(xiàn)上且安全距離明顯小于1.5米，如圖3所示，因此無(wú)法開(kāi)展帶電取油樣。圖3特變電工康嘉互感器有限公司生產(chǎn)的110kV倒置式電流互感器倒置式電流互感器取油樣死體積的影響在倒置式電流互感器取油樣過(guò)程中，常常需要排掉一部分廢油才能取到符合設(shè)備真實(shí)運(yùn)行狀況的代表性油樣，而不同廠(chǎng)家設(shè)計(jì)的取樣閥結(jié)構(gòu)決定了油樣的死體積大小。即使采取將倒置式電流互感器取樣口引下的方法，改成針筒取樣閥，仍然不能消除油樣死體積的影響。按照取樣管內(nèi)徑為3mm，引下2m的最大高度來(lái)計(jì)算，那么取樣接口引下大約會(huì)產(chǎn)生14mL的死油，比目前廠(chǎng)家提供的取樣接口產(chǎn)生的死油都要少，因此不存在多浪費(fèi)油樣的情況。帶電取油樣引下裝置的研制為達(dá)到不停電取油樣目的，并且避免高空取樣作業(yè)，確保工作人員免受感應(yīng)電壓的傷害，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，研制了一種倒置式電流互感器帶電取油樣引下裝置，主要由取樣口連接裝置、取油連接管、取油閥、固定底座等組成裝置結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。圖4帶電取油樣引下裝置結(jié)構(gòu)圖該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作使用方便，因采用引下取油樣裝置，不僅保證了電流互感器在試驗(yàn)周期內(nèi)應(yīng)試必試，及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，為進(jìn)一步深化設(shè)備狀態(tài)檢修奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)從技術(shù)上保證了人員工作安全，節(jié)省取油樣時(shí)間，大大提升了取油樣工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。油色譜數(shù)據(jù)分析為了驗(yàn)證倒置式電流互感器帶電取油樣引下裝置所取油樣能真實(shí)反映設(shè)備狀態(tài)，對(duì)同一變電站內(nèi)處于運(yùn)行狀態(tài)的一組倒置式電流互感器安裝了取油樣引下裝置，并對(duì)安裝前后試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，結(jié)果如下。4.1變電站內(nèi)運(yùn)行設(shè)備油樣結(jié)果比對(duì)2021年08月13日，在220kV交河變110kV交港線(xiàn)電流互感器上安裝了取油樣引下裝置，并分別于2021年09月16日和2021年10月20日取油樣進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。在排掉了約20mL死體積的廢油后，分別取1針50mL油樣，并將試驗(yàn)結(jié)果與2020年12月22日該組電流互感器的例行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如表2所示。

從表2可以看出，2020年12月22日數(shù)據(jù)與2021年09月16日和2021年10月20日所取油樣的色譜數(shù)據(jù)基本吻合。由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，對(duì)安裝取油樣引下裝置的倒置式電流互感器，在取油樣時(shí)需先放掉約20mL殘油，之后取出的油樣才能真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。表2220kV交河變110kV交港線(xiàn)電流互感器不同時(shí)期色譜試驗(yàn)數(shù)據(jù)取樣位置r別試相驗(yàn)日期甲烷乙烯乙烷炔乙氫氣氧化碳氧化碳總烴原220013102352.取樣020-0.355.249.177908.159.927810閥處12-22弓下裝置取220015142273.樣口A021-0.552.312.221644.697.649085（第09-16針）弓2下裝021-200016132412.置取10-20.153.283.235.647.034.261671樣口

（第針）原220014171933.取樣020-0.691.187.201.574.178.814079閥處12-22弓下裝置取220015172003.樣口021-0.922.213.219.642.882.419354（第09-16B針）弓下裝置取220017222063.樣口021-0.867.223.224.396.933.115314（第10-20針）原C2300120162133.取樣020-.356.268.205.752.251.322829

閥處12-221下裝置取230015172194.樣口021-0.483.263.295.657.962.926041（第09-16針）弓下裝置取230013202234.樣口021-0.698.309.335.964.495.686342（第10-20針）5結(jié)論（1）通過(guò)對(duì)專(zhuān)用取樣閥和取油樣引下裝置所需的耗油量計(jì)算，表明采取下引的方法并不會(huì)增加油量的損耗，甚至更少。（2）取樣口下引的方法解決了倒置式電流互感器無(wú)法帶電取油樣的難題，并且降低了取樣過(guò)程中存在的高處墜落和感應(yīng)電傷人的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)安全性和可操作性評(píng)估，高度約4m的倒置式電流互感器可下引2m,其余高度的電流