1案例分析

2018年1月2日,在對(duì)某220kV變電站進(jìn)行紅外熱像測(cè)試時(shí),發(fā)現(xiàn)2#主變110kV側(cè)C相套管樁頭溫度高達(dá)112℃,如圖1所示。當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度為7℃,正常相溫度為21.3℃,按照變電五項(xiàng)管理規(guī)定的紅外熱像檢測(cè)細(xì)則,該異常屬危機(jī)缺陷(熱點(diǎn)溫度>80℃)。

將主變停電后,檢修人員拆解將軍帽,發(fā)現(xiàn)將軍帽內(nèi)缺少壓緊彈簧,引線導(dǎo)電桿與其接觸的將軍帽頂部?jī)?nèi)表面均有明顯的燒傷痕跡,如圖2所示。隨后檢修人員對(duì)燒蝕部位進(jìn)行打磨,并安裝壓緊彈簧(圖3)后,主變直阻測(cè)試合格,主變投入運(yùn)行,紅外測(cè)溫正常。

2018年3月22日,在某220kV變電站2#主變例行試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)2#主變110kV側(cè)C相套管總烴含量嚴(yán)重超標(biāo),測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T24624一2009絕緣套管油為主絕緣(通常為紙)浸漬介質(zhì)套管中溶解氣體分析(DGA)的判斷導(dǎo)則:套管油中溶解氣體正常含量為氫氣≤140uL/L,甲烷≤40uL/L,乙烯≤30uL/L,乙烷≤70uL/L,乙炔≤2uL/L,一氧化碳≤1000uL/L,二氧化碳≤3400uL/L。

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),套管產(chǎn)生的故障氣體主要產(chǎn)生烴類物質(zhì),其中最主要的特征氣體為CH4、C2H4,且C2H4與C2H6的比值為5.7,C02與C0的比值為3.6。初步判斷為典型的油中導(dǎo)體過(guò)熱故障,伴隨少量乙炔產(chǎn)生。三比值編碼為022,故障類型判斷為高溫過(guò)熱(高于700℃)。

本次試驗(yàn)中,2#主變本體油樣同樣也進(jìn)行了油中溶解氣體試驗(yàn)分析。結(jié)合2#主變歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),2#主變?cè)谄渲袃纱卧囼?yàn)之間,油中溶解氣體含量烴類有明顯增長(zhǎng),與套管一樣,最主要的特征氣體為CH4、C2H4,同時(shí)出現(xiàn)了乙炔。推斷在本體與套管之間存在滲漏。

隨后進(jìn)行檢修,發(fā)現(xiàn)該套管存在內(nèi)漏現(xiàn)象,檢修人員將套管油位降至一半,約10h后套管油位再次滿位。鑒于以上情況,決定立即更換該套管。3月25日,檢修人員更換了新套管,并對(duì)原套管進(jìn)行懸吊檢查,如圖4所示。在清除套管表面、內(nèi)壁油跡后,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間觀察并未發(fā)現(xiàn)套管法蘭下端各連接面有滲油現(xiàn)象。

檢修人員將套管頭部絕緣油擦拭干凈后,把套管水平放置約6h,發(fā)現(xiàn)頭部重新出現(xiàn)滲油現(xiàn)象。隨后檢修人員拆除套管引線樁頭固定座,檢查套管頂部o型密封膠圈,發(fā)現(xiàn)o型密封膠圈存在軟化現(xiàn)象,其強(qiáng)度、硬度明顯下降。

2原因分析

在現(xiàn)場(chǎng)安裝變壓器時(shí),安裝人員未將壓緊彈簧裝入將軍帽內(nèi)部,引起導(dǎo)電桿與將軍帽頂部之間懸浮放電,并伴隨高溫發(fā)熱。由于發(fā)熱位置距套管密封膠圈較近,且金屬材質(zhì)導(dǎo)熱性能良好,導(dǎo)致o型密封膠圈在長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用下逐漸軟化,進(jìn)而導(dǎo)致套管油室與本體油室之間密封不良。另外主變本體油枕油位高于110kv側(cè)套管油位,在結(jié)構(gòu)上對(duì)套管產(chǎn)生了內(nèi)在壓力,使得套管油室與主變本體油室貫通。將軍帽頂部懸浮放電產(chǎn)生的特征氣體(甲烷、乙炔等)進(jìn)入套管內(nèi)部,使套管絕緣油被污染,油色譜檢測(cè)不合格。由于主變本體油量較多,因此放電產(chǎn)生的特征氣體在主變本體的油色譜中反應(yīng)不明顯,但也可以看出有發(fā)展趨勢(shì)。

3管控方案

通過(guò)上述案例分析,我們必須找出解決方法及管控方案,防止類似事件再次發(fā)生。首先,嚴(yán)把設(shè)備驗(yàn)收關(guān),對(duì)關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵工藝進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管,防止因現(xiàn)場(chǎng)安裝不到位導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題:其次,重視套管頭部發(fā)熱缺陷,根據(jù)紅外圖像認(rèn)真分析發(fā)熱部位是源于套管內(nèi)部還是外部,發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)應(yīng)對(duì)套管油樣進(jìn)行檢測(cè):最后,普及少油式設(shè)備壓力在線檢測(cè)裝置的應(yīng)用,通過(guò)檢測(cè)套管壓力,提前發(fā)現(xiàn)隱患,避免事故擴(kuò)大。

4結(jié)語(yǔ)

隨著電力技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)電力生產(chǎn)安全的重視程度越來(lái)越高,要求電力人員在檢修或者遇到故障時(shí)要多分析其中原因,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),提升電網(wǎng)檢測(cè)檢修水平,保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。