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摘要:本文结合作者的工作实际分析总结110KV及以上电压等级互感器的绝缘监督和故障判断。
关键词:110KV及以上电压等级;互感器故障分析;处理
一、高压互感器常见故障原因分析
因为在储油柜的制造反面会存在一定的问题,再加上没有很好的密封,导致没有很好的绝缘,从而发生爆炸,最终都会表现在很多储油柜上盖板比较薄,焊接不良,箱沿比较薄,螺距较大,没有精细的加工工艺,导致出现粗糙不平的接合面。另外,若是使用的密封胶垫没有很好的质量,时间一长,就会发生变质,而失去了弹性,甚至会发生裂口,这样的话,就会出现漏水现象,因此有潮气。
安装吸湿器不够合理,若是很长时间没有修理过,硅胶就会失效,当气温突然发生变化,并且湿度加大,互感器中就会进入潮气,导致绝缘功能下降,当器身中出现水分,就会产生水击穿。
在器身設计、材料选用及加工工艺中会存在一定的问题,例如,110KV及以上电压互感器,漆包线是采用最多的,有的没有很严格的绕制工艺,出现变形的线圈,线匝交叉重叠,绕制时松紧不一,或层间绝缘厚薄不均,就很有可能引发爆炸;材料没有选择很好的质量,例如,220KV的电容型结构电流互感器,在对电缆进行选择的时候,没有很好地考虑绝缘性能,就会发生故障,再如,电压互感器支持绝缘板选用材料的吸水性大,加之没有经过浸油处理,绝缘性能就差,也易造成击穿引发故障。
串级式电压互感器没有完美的铁芯结构,夹紧螺杆有悬浮电位或螺线有尖角而引起局部放电;对有双铁芯的电压互感器,如果两铁芯没有足够的间距,也很有可能使在运行中爬电闪电发生故障。
二、绝缘试验检测互感器故障的方法
1、通过分析油的色谱,就可以将互感器局部放电和过热性故障判断出来。
2、当互感器没有很好的密封,并且使其受潮的时候,若是有降低的绝缘电阻测量值,那么也就是绕组整体或者局部已经受潮或者劣化。对电容型电流互感器,若是末屏对地绝缘电阻低于1000mΩ,则应测量末屏对地的tgδ,当其值超过3时,则互感器底部可能有水,同时应注意与互感器历年来的数据作比较和综合分析。
3、电容型电流互感器主绝缘电容量与初始值比较,如差值超过±5%则应查明原因。当进水受潮时,因水的介电常数大于互感器绝缘材料的介电常数,故实测的电容量比未进水受潮时大;当局部放电而使电容元件击穿时,电容量会因元件减少而增加,所以测量末屏电容量的大小是监测电容型电流互感器绝缘的重要方法。
4、用tgδ诊断互感器的绝缘状态。
4.1监测标准在分析tgδ的时候是要特别注意的,同时对于其增长率也要有一定的重视。例如,实测某电容式电流互感器的tgδ是1.4%,但是在两年之前实测这个互感器的tgδ却只有0.41%,这之间已经有3.4倍的增长率,但是若是认为这个测量没有超标,也不会进行重视,最终的结果肯定就会造成互感2S产生故障,本文甚至认为互感器tgδ的增长率和其绝对值相比较,是更为中重要的和关键的内容。此外,针对这类互感器还可以与主屏和末屏的介损及绝缘电阻进行比较,能够将其受潮的程度准确地判断出来。例如,某电流互感器主屏的tgδ=0.3%,绝缘电阻R=5000mΩ,末屏对二次及地的tgδ=4.1%,绝缘电阻R=150MΩ,说明外层绝缘受潮但潮气未进入主绝缘,吊芯后发现箱底有水。
4.2 tgδ与温度的关系。对于油纸绝缘的互感器,油纸的综合性能在tgδ和温度的关系中起着决定性的作用,良好的绝缘油是非极性物质,导电损耗其实就是油的tgδ,它是伴随着不断升高的温度,其指数也在不断上升,纸是极性介质,它的tgδ随着偶极子的松弛,同时也在减小能耗,所以,随着温度的增加在不断减小的就是纸的tgδ在-40~60℃的范围内,因此,在这个温度范围内,油纸绝缘的tgδ应该是没有任何改变的,温度的换算也是没有必要进行的,当温度上升到60~70℃以上的时候,电导损耗的增长占有主要比重,这个时候,tgδ就会随着温度的升高不断增大,这时温度换算就是一定要进行的,对于充油式设备的换算方式是不适合在这种情况下采取的。
三、110KV及以上互感器故障的处理方法
吊芯检查、修渗漏、更换密封垫、换油、真空干燥、结构改进等都是可以处理在110KV及以上存在于互感器中的一些问题。
面对器身只是受了一点潮气,并且只能够在现场进行处理的,真空热油循环处理是通常情况下所采用的处理方法,当互感器内部进入热油之后,就会传热给绝缘介质,就会蒸发掉内部的水分,由互感器顶部及滤油机排出,通过不断的循环达到干燥的目的。
对真空干燥的方法采用的时候,一定要有维持在750mmHg柱以上的真空度,器身在进入烘房的时候,温度要慢慢地从低逐渐加高。有40℃温度的时候就要烘48小时,到了60℃的时候,烘48小时,到75℃的时候,烘48小时,直到最后95℃的时候,对于绝缘电阻的探测应该是每小时进行一次,当其值保持在6~8小时或者没有太大变化的时候,那么这项干燥就算是完成了。事实证明,将烘房上下线温度调节在10℃的时候,这个时候会达到最佳的干燥效果,在这个过程中密封垫是需要取下来的,以免造成老化,并且还要松开一次末端和二次出线端小瓷套。
四、结语
检查互感器以及分析试验数据,对于互感器的故障情况来讲有着很重要的作用,站在实际对故障设备的解体大修的角度上来讲,基本等同于本文所描述的,但是存在于高压互感器的故障情况是相当多的,还会有很多的原因出现,这些都只可以是在今后的运行中找到问题,并且及时进行解决。
参考资料:
[1] 张磊;付业伟.110KV及以上电压等级互感器故障分析及处理[J].中国水能及电气化2006,(11).
[2] 阎春雨;陈志勇;高骏.电流互感器现场高压介损测量[J].高压电器2009,(04).
关键词:110KV及以上电压等级;互感器故障分析;处理
一、高压互感器常见故障原因分析
因为在储油柜的制造反面会存在一定的问题,再加上没有很好的密封,导致没有很好的绝缘,从而发生爆炸,最终都会表现在很多储油柜上盖板比较薄,焊接不良,箱沿比较薄,螺距较大,没有精细的加工工艺,导致出现粗糙不平的接合面。另外,若是使用的密封胶垫没有很好的质量,时间一长,就会发生变质,而失去了弹性,甚至会发生裂口,这样的话,就会出现漏水现象,因此有潮气。
安装吸湿器不够合理,若是很长时间没有修理过,硅胶就会失效,当气温突然发生变化,并且湿度加大,互感器中就会进入潮气,导致绝缘功能下降,当器身中出现水分,就会产生水击穿。
在器身設计、材料选用及加工工艺中会存在一定的问题,例如,110KV及以上电压互感器,漆包线是采用最多的,有的没有很严格的绕制工艺,出现变形的线圈,线匝交叉重叠,绕制时松紧不一,或层间绝缘厚薄不均,就很有可能引发爆炸;材料没有选择很好的质量,例如,220KV的电容型结构电流互感器,在对电缆进行选择的时候,没有很好地考虑绝缘性能,就会发生故障,再如,电压互感器支持绝缘板选用材料的吸水性大,加之没有经过浸油处理,绝缘性能就差,也易造成击穿引发故障。
串级式电压互感器没有完美的铁芯结构,夹紧螺杆有悬浮电位或螺线有尖角而引起局部放电;对有双铁芯的电压互感器,如果两铁芯没有足够的间距,也很有可能使在运行中爬电闪电发生故障。
二、绝缘试验检测互感器故障的方法
1、通过分析油的色谱,就可以将互感器局部放电和过热性故障判断出来。
2、当互感器没有很好的密封,并且使其受潮的时候,若是有降低的绝缘电阻测量值,那么也就是绕组整体或者局部已经受潮或者劣化。对电容型电流互感器,若是末屏对地绝缘电阻低于1000mΩ,则应测量末屏对地的tgδ,当其值超过3时,则互感器底部可能有水,同时应注意与互感器历年来的数据作比较和综合分析。
3、电容型电流互感器主绝缘电容量与初始值比较,如差值超过±5%则应查明原因。当进水受潮时,因水的介电常数大于互感器绝缘材料的介电常数,故实测的电容量比未进水受潮时大;当局部放电而使电容元件击穿时,电容量会因元件减少而增加,所以测量末屏电容量的大小是监测电容型电流互感器绝缘的重要方法。
4、用tgδ诊断互感器的绝缘状态。
4.1监测标准在分析tgδ的时候是要特别注意的,同时对于其增长率也要有一定的重视。例如,实测某电容式电流互感器的tgδ是1.4%,但是在两年之前实测这个互感器的tgδ却只有0.41%,这之间已经有3.4倍的增长率,但是若是认为这个测量没有超标,也不会进行重视,最终的结果肯定就会造成互感2S产生故障,本文甚至认为互感器tgδ的增长率和其绝对值相比较,是更为中重要的和关键的内容。此外,针对这类互感器还可以与主屏和末屏的介损及绝缘电阻进行比较,能够将其受潮的程度准确地判断出来。例如,某电流互感器主屏的tgδ=0.3%,绝缘电阻R=5000mΩ,末屏对二次及地的tgδ=4.1%,绝缘电阻R=150MΩ,说明外层绝缘受潮但潮气未进入主绝缘,吊芯后发现箱底有水。
4.2 tgδ与温度的关系。对于油纸绝缘的互感器,油纸的综合性能在tgδ和温度的关系中起着决定性的作用,良好的绝缘油是非极性物质,导电损耗其实就是油的tgδ,它是伴随着不断升高的温度,其指数也在不断上升,纸是极性介质,它的tgδ随着偶极子的松弛,同时也在减小能耗,所以,随着温度的增加在不断减小的就是纸的tgδ在-40~60℃的范围内,因此,在这个温度范围内,油纸绝缘的tgδ应该是没有任何改变的,温度的换算也是没有必要进行的,当温度上升到60~70℃以上的时候,电导损耗的增长占有主要比重,这个时候,tgδ就会随着温度的升高不断增大,这时温度换算就是一定要进行的,对于充油式设备的换算方式是不适合在这种情况下采取的。
三、110KV及以上互感器故障的处理方法
吊芯检查、修渗漏、更换密封垫、换油、真空干燥、结构改进等都是可以处理在110KV及以上存在于互感器中的一些问题。
面对器身只是受了一点潮气,并且只能够在现场进行处理的,真空热油循环处理是通常情况下所采用的处理方法,当互感器内部进入热油之后,就会传热给绝缘介质,就会蒸发掉内部的水分,由互感器顶部及滤油机排出,通过不断的循环达到干燥的目的。
对真空干燥的方法采用的时候,一定要有维持在750mmHg柱以上的真空度,器身在进入烘房的时候,温度要慢慢地从低逐渐加高。有40℃温度的时候就要烘48小时,到了60℃的时候,烘48小时,到75℃的时候,烘48小时,直到最后95℃的时候,对于绝缘电阻的探测应该是每小时进行一次,当其值保持在6~8小时或者没有太大变化的时候,那么这项干燥就算是完成了。事实证明,将烘房上下线温度调节在10℃的时候,这个时候会达到最佳的干燥效果,在这个过程中密封垫是需要取下来的,以免造成老化,并且还要松开一次末端和二次出线端小瓷套。
四、结语
检查互感器以及分析试验数据,对于互感器的故障情况来讲有着很重要的作用,站在实际对故障设备的解体大修的角度上来讲,基本等同于本文所描述的,但是存在于高压互感器的故障情况是相当多的,还会有很多的原因出现,这些都只可以是在今后的运行中找到问题,并且及时进行解决。
参考资料:
[1] 张磊;付业伟.110KV及以上电压等级互感器故障分析及处理[J].中国水能及电气化2006,(11).
[2] 阎春雨;陈志勇;高骏.电流互感器现场高压介损测量[J].高压电器2009,(04).