一起500kv電容式電壓互感器的故障處理段忠宇

一起500kv電容式電壓互感器的故障處理段忠宇

摘要：火電企業(yè)主變高壓側(cè)500KV電壓互感器故障，常規(guī)必須立即停運機組進行處理，如過沒有現(xiàn)成的備件，需要長時間停機或兩次停機進行處理。通過對電壓互感器的結(jié)構(gòu)及故障部位的合理推斷，做出安全、經(jīng)濟的處理方案，為企業(yè)減少不必要的非計劃停運。關(guān)鍵詞：電壓互感器；中間變壓器；微水含量；受潮0引言20XX年3月19日14時30分，某電廠NCS測控畫面顯示#主變高壓側(cè)電壓Ua299KV，Ub301KV，Uc27.83KV，C相電壓異常降低。經(jīng)檢修人員檢查，C相CVT四個二次繞組輸出電壓測量均為5V左右，初步分析C相CVT內(nèi)部發(fā)生故障。1運行中檢查結(jié)果在CVT箱體的二次端子箱內(nèi)有一個過電壓保護器，P1、P2端子之間連接的小瓷管（放電間隙）被燒熔（圖2），在安裝位置有放電發(fā)黑痕跡。它與中間變壓器的繞組末端連接。實測箱體上層的溫度與A、B兩相比較，高10℃左右，其箱體中間溫度與A、B兩相相差不大。檢查3節(jié)C1分壓電容器溫度無異常情況，底箱箱體無漏油，油色無明顯變化。測量P2端子的對地電流值為100mA左右，與其他兩相無差異；CAR端子的對地電流值較其他兩相稍低。圖1圖22故障分析及處理正常狀態(tài)單相CVT整體承受電壓為520kV/√3，即約300kV，分壓電容C2和中間變壓器承受電壓約為10kV，C1（電磁單元箱體上面三節(jié)）分壓約290kV。電磁單元發(fā)生故障后300kV相電壓全部由C1承擔是可以的。由于是500KV設(shè)備，如果判斷不準確，拖延處理時間，故障進一步擴大，后果會比較嚴重，因此產(chǎn)生了兩種處理建議。2.1保守的建議是中間變壓器內(nèi)部故障不明確，如果進一步惡化有可能造成電容元器件燒損爆裂，機組非計劃停運，并有可能沖擊損壞其它設(shè)備，造成電網(wǎng)大面積解列。因此應(yīng)該立即停機處理。但因為備件生產(chǎn)周期問題，停機時間會較長，經(jīng)濟損失很大。2.2另一種建議認為是電容C2或電磁單元出現(xiàn)故障。望遠鏡觀察C1外觀完好，紅外測溫無異常。其故障原因可能是中間變壓器一次繞組短路（引線接地）或開路，也可能是電容C2對地擊穿短路，造成二次電壓無輸出，經(jīng)過一段時間的觀察，溫度（比其它兩相高10度）、測量的P2端子接地電流（約100毫安）、油中氣體含量都沒有上升趨勢，油色也沒有變化，故障點比較穩(wěn)定。在5月初就有計劃停機檢修，因此，堅持運行，待停機后再徹底更換CVT。不會造成經(jīng)濟損失。但是必須加強監(jiān)視：①中間變壓器一次繞組首端電壓較低，合上其首端接地刀閘，將整個電磁單元推出運行。②加強主變出口電壓互感器的紅外測溫，電壓互感器中間變壓器的P2和CAR的對地電流測量以及通過變壓器油位觀察窗觀察內(nèi)部油是否有變色現(xiàn)象。③如發(fā)現(xiàn)溫度、電流、油色與歷史測量數(shù)據(jù)有變化時，應(yīng)立即進行全面分析，同時縮短檢測時間，如上升趨勢較快或出現(xiàn)其他異常，立即申請停機處理。在周密的監(jiān)測下，該CVT各項監(jiān)測數(shù)據(jù)無變化，故障點再未出現(xiàn)惡化的趨勢。一個月后（備件生產(chǎn)周期2周），按照機組的計劃時間停運，對其進行了更換。故障CVT返廠進行解體檢查、修復(fù)。3解體分析3.1解體情況檢查二次接線盒，端子箱內(nèi)P1、P2之間放電管過電壓保護器損毀，在安裝位置有放電發(fā)黑的痕跡，二次接線端子正常（見圖2）。打開中間變壓器低箱箱蓋，油色泛黃，散發(fā)出濃重的焦味（見圖3）。將底箱內(nèi)油放掉，發(fā)現(xiàn)中間變壓器靠近線圈中部，有明顯放電燒焦痕跡，用于漆包線絕緣的漆膜融化結(jié)塊并露在線圈外部（見圖4），器身和抽頭接線板上沉淀有較多因過熱產(chǎn)生的雜質(zhì)。3.2原因分析根據(jù)解體情況和油色譜分析結(jié)果（微水含量195.3ppm），因此判定此次故障是由于油箱底部積水造成的。在現(xiàn)場取油后，如果注油塞螺栓未充分緊固到位，會造成密封圈無法完全壓實，長時間運行過程中，在陰雨天或水汽從此滲入底箱并逐漸累計在底部，降低變壓器油的絕緣性能，線圈絕緣性能下降導(dǎo)致一次繞組發(fā)熱，最終在繞組局部薄弱區(qū)域造成線圈擊穿，最終導(dǎo)致此次故障發(fā)生。3.3防范措施對現(xiàn)場所有底箱中的變壓器油進行油色譜和水分含量檢查，油樣必須從油箱底部獲取，從而保證試驗數(shù)據(jù)準確?，F(xiàn)場巡視及檢修時應(yīng)注意檢查注油塞，發(fā)現(xiàn)有問題或取油樣后，更換密封墊。更換前必須清潔密封墊和密封表面，確認無油后才能擰入，避免墊圈因有油受力時滑出變形。4結(jié)論通過此次故障的認真分析及處理，給我們對高電壓等級的電容式電壓互感器故障處理提供了新的思路，而不是盲目的停運處理。特別是在火電行業(yè)極其疲軟的形勢下，非計劃停運給企業(yè)在經(jīng)濟和安全上帶來的壓力很大。因此，根據(jù)具體的故障點和試驗、