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500?kV廠變感應(yīng)耐壓帶局放試驗(yàn) 閃絡(luò)放電分析

閱讀：235發(fā)布時間：2024-5-27

< >**1廠用變壓器試驗(yàn)閃絡(luò)情況**??某核電廠廠用變壓器為 SFPFZ-130000/500型三相共體式變壓器。 2014 年 2 月，在該廠其 2號廠用變壓器進(jìn)行[繞組連同套管長時感應(yīng)耐壓帶局部放電試驗(yàn)](http://zt- "繞組連同套管長時感應(yīng)耐壓帶局部放電試驗(yàn)")時，出現(xiàn)如下情況：A 相電壓為 1.5? U m / ( U m 為線電壓，550?kV）時，局部放電量為 75?pC，保持 5?min后通過試驗(yàn)設(shè)備向 A 相繼續(xù)升壓 (目標(biāo)電壓是1.7 U m / =539.84?kV)，升壓過程中， A 相高壓套管側(cè)出現(xiàn)電弧聲，試驗(yàn)電壓下降至 0?kV。B 相電壓為 1.5? U m / 時，局部放電量為76?pC，此時 B 相高壓套管側(cè)出現(xiàn)放電聲 ( 聲音清脆 )，停止加壓，并降低電壓。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? ** 2故障查找及原因分析**??初步分析認(rèn)為， A， B 相套管外 SF 6 氣室存在雜質(zhì)，隨后回收 SF 6 并對 SF 6 氣室進(jìn)行拆卸觀察。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? 2.1 ??故障查找??全封閉組合電器 (GIS) 氣室是全部采用 SF 6 氣體作為絕緣介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中的一種金屬封閉開關(guān)設(shè)備。它是由[斷路器](http://zt- "斷路器")、母線、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器及套管組合而成的高壓配電裝置。此次試驗(yàn)的變壓器采用油－氣 (SF 6 ) 高壓套管，套管頂部與外部 GIS 設(shè)備采用直連方式對接，試驗(yàn)前將套管與 GIS 連接直連段拆除，在高壓套管頂部氣室內(nèi)安裝試驗(yàn)用的臨時柱狀均壓罩，并對氣室充入合格 SF 6 氣體，氣體壓力及微水均合格。吊開 GIS 氣室，對被試變壓器的高壓套管表面和 GIS 氣室內(nèi)壁進(jìn)行外觀檢查，套管表面未見明顯放電灼黑痕跡，但在 GIS 氣室內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)放電灼黑點(diǎn)狀痕跡。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)， GIS 氣室內(nèi)壁放電點(diǎn)與均壓罩表面的距離相等，因此初步判斷是試驗(yàn)均壓罩對 GIS內(nèi)壁發(fā)生了放電。 2.2??放電原因分析??以下分析柱狀均壓罩對氣室內(nèi)壁絕緣距離情況。要分析油氣套管頂部 GIS 氣室內(nèi)壁放電原因，只需要復(fù)核均壓罩對氣室內(nèi)壁的絕緣距離是否大于SF 6 擊穿強(qiáng)度即可。??查詢廠家資料，可以得知柱狀均壓罩的半徑r 1 =9.5?cm，高度為 h 1 =7?cm， GIS 氣室的半徑為R 2 =15?cm， SF 6 的絕緣強(qiáng)度為 75?kV/cm，試驗(yàn)電壓取 U 1 =539.84?kV；該氣室的絕緣距離記為 L (單位： cm)，則有： L = U 1 /75(kV/cm)=7.19?cm，即均壓罩到氣室內(nèi)壁的距離大于 7.19?cm，即可滿足絕緣要求，不會發(fā)生閃絡(luò)放電現(xiàn)象。對于柱狀均壓罩： R 2 - r 1 =15-9.5=5.5?cm＜ 7.19?cm，即試驗(yàn)電壓下均壓罩對氣室內(nèi)壁的絕緣距離不滿足試驗(yàn)要求。而且該均壓罩由于制造工藝的偏差，均壓罩表面不可能光滑，導(dǎo)致其表面的電場強(qiáng)度分布不均勻，從而更易造成對 GIS 內(nèi)壁的放電。??綜上所述，現(xiàn)場的試驗(yàn)均壓罩選型不當(dāng)。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? ** 3??均壓罩優(yōu)化**??根據(jù)以上述判斷，要求變壓器廠家提供一個絕緣距離符合試驗(yàn)要求的均壓罩。廠家提供的優(yōu)化均壓罩為球冠狀均壓罩。球冠底面半徑 r 2 =6.5?cm，球冠高度 h 2 =9?cm，球半徑 R 1 =17.5?cm。 R 2 -r 2 =15-6.5=8.5?cm＞7.19?cm，均壓罩的絕緣距離滿足試驗(yàn)要求。通過更換為球冠狀均壓罩，再次試驗(yàn)。試驗(yàn)前，對 GIS 氣室和試驗(yàn)裝置進(jìn)行充分清潔，同時對變壓器本體進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)，測量介質(zhì)損耗和電容量，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與局部放電前的數(shù)據(jù)作對比，結(jié)果表明次局部放電試驗(yàn)后變壓器的絕緣特性并未受到影響。??同時對高壓套管頂部氣室內(nèi) SF 6 氣體進(jìn)行測試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 1 所示。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? 表 1 ??第二次局部放電試驗(yàn)前 SF 6 氣體試驗(yàn)數(shù)據(jù)相別 ??微水 /µ L· L -1 壓力 /MPaA 相 ??244?????? 0.56B 相 ??243?????? 0.55C 相 ??247?????? 0.54標(biāo)準(zhǔn)?? ≤ 500?????0.5??由上述試驗(yàn)可以確認(rèn)，采用球冠狀均壓罩后，變壓器的絕緣和 SF 6 氣體的微水、壓力均滿足感應(yīng)耐壓帶局放試驗(yàn)要求。 2014-04-11，對 2 號廠用變壓器進(jìn)行第二次繞組連同套管長時感應(yīng)耐壓帶局部放電試驗(yàn)，在 1.7? U m / 的電壓下，未發(fā)現(xiàn)明顯放電聲音；在1.5? U m / 的電壓下持續(xù)60?min時，高壓繞組局部放電量如表 2 所示， A， B， C 三相的局部放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，滿足交接試驗(yàn)協(xié)議要求。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? 表 2??變壓器局部放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)相別局部放電量 /pCA 相 ??? 40B 相??? 30C 相 ??? 25標(biāo)準(zhǔn) ≤ 100??采用相同的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)接線，在 1 號廠用變壓器上進(jìn)行繞組連同套管長時感應(yīng)耐壓帶局部放電試驗(yàn)，試驗(yàn)順利通過，表明現(xiàn)場改用球冠狀均壓罩的試驗(yàn)裝置是正確可行的。 ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? ** 5??結(jié)論**??(1)?原試驗(yàn)裝置在發(fā)生閃絡(luò)后，分析方向不明確，無有效手段處理，處理周期長，且反復(fù)試驗(yàn)存在損壞設(shè)備的風(fēng)險，另外多次請專業(yè)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)需要較高費(fèi)用；采用優(yōu)化后的新試驗(yàn)均壓裝置一次試驗(yàn)成功，節(jié)約大量工期 ( 約 20 多天)，因此也節(jié)約了成本。??(2)?優(yōu)化后的試驗(yàn)裝置已經(jīng)在某核電廠項(xiàng)目 1，2 號機(jī)組輸變電系統(tǒng) (GEV) 共計 12 臺 500?kV 變壓器上成功應(yīng)用，試驗(yàn)中未發(fā)生一起閃絡(luò)現(xiàn)象，局部放電試驗(yàn)均一次順利完成，加快了安裝進(jìn)度；變壓器的局部放電量均控制在 100?pC 以內(nèi)。??(3)?該試驗(yàn)裝置簡單實(shí)用，質(zhì)量工藝易于控制，安全系數(shù)高，保證了 500?kV 變壓器局部放電試驗(yàn)工作的順利完成；同時，為某核電廠 500?kV 倒送電創(chuàng)造了條件。

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