主變壓器套管過(guò)熱缺陷處理效果的驗(yàn)證方法

謝清松， 郭宴賓， 汪長(zhǎng)亮， 周金光， 程寧寧

(國(guó)網(wǎng)宣城供電公司， 安徽　宣城　242000)

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主變壓器套管過(guò)熱缺陷處理效果的驗(yàn)證方法

謝清松， 郭宴賓， 汪長(zhǎng)亮， 周金光， 程寧寧

(國(guó)網(wǎng)宣城供電公司， 安徽宣城242000)

摘要：針對(duì)一起220kV主變壓器110kV套管過(guò)熱缺陷，在初次處理運(yùn)行一個(gè)多月后，再次出現(xiàn)過(guò)熱問(wèn)題，提出了通過(guò)測(cè)量相關(guān)部位的直流電阻和回路電阻來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)熱部位和判斷過(guò)熱處理效果的方法。

關(guān)鍵詞：變壓器套管；過(guò)熱；方法

0前言

套管作為變壓器的重要組成部分，主要起絕緣和固定導(dǎo)電桿的作用，其上的將軍帽、樁頭起導(dǎo)流作用。變壓器套管包括導(dǎo)線(xiàn)接頭在內(nèi)，有多個(gè)接觸面，運(yùn)行時(shí)都通過(guò)負(fù)荷電流。若接觸面存在接觸不良，很容易導(dǎo)致套管過(guò)熱缺陷。這些接觸面可能存在大小各異的接觸電阻，在運(yùn)行過(guò)程中，接觸電阻大的區(qū)域發(fā)熱也大，巡視人員用紅外測(cè)溫儀很容易就能捕捉到發(fā)熱點(diǎn)。而接觸電阻小的區(qū)域，或由于環(huán)境溫度低，或由于負(fù)荷電流小，紅外測(cè)溫儀不一定能捕捉到這些點(diǎn)；而當(dāng)環(huán)境溫度升高或負(fù)荷電流增加時(shí)，接觸電阻小的區(qū)域也會(huì)引起發(fā)熱，因接觸面局部氧化——氧化的惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致變壓器直流電阻不合格[1]。為同時(shí)處理套管存在接觸電阻而未發(fā)展為過(guò)熱的接觸面，也為判斷過(guò)熱處理的效果，提出通過(guò)測(cè)量直流電阻和回路電阻的方法進(jìn)行驗(yàn)證和判斷過(guò)熱處理效果。

1一起主變壓器110kV套管過(guò)熱處理事例

1.1發(fā)現(xiàn)過(guò)程

1月4日，試驗(yàn)人員在紅外特巡中，發(fā)現(xiàn)某變壓器套管A相接線(xiàn)板過(guò)熱，最高溫度達(dá)151℃，而B(niǎo)、C相接線(xiàn)板只有21℃，環(huán)境溫度為10℃，相對(duì)溫差達(dá)92%，此時(shí)負(fù)荷電流為180.5A，屬危急缺陷。紅外熱像圖如圖1所示，最高溫度點(diǎn)為導(dǎo)線(xiàn)接頭上的緊固螺栓，接線(xiàn)板周?chē)鷧^(qū)域有一定溫升，是由于熱傳導(dǎo)所致，除此之外沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他過(guò)熱點(diǎn)。檢修人員停電處理過(guò)程中，對(duì)接線(xiàn)板進(jìn)行了打磨以除去氧化層，之后涂上導(dǎo)電膏用以密封，同時(shí)更換了緊固螺栓，并保證接線(xiàn)有足夠的壓力。主變恢復(fù)運(yùn)行后，復(fù)測(cè)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。

2月20日，運(yùn)行人員在日常巡視中，發(fā)現(xiàn)該變壓器110kV套管A相再次發(fā)熱，溫度達(dá)123.7℃，環(huán)境溫度為1℃，相對(duì)溫差達(dá)90%，依然屬危急缺陷，此時(shí)負(fù)荷電流為280A。通過(guò)紅外分析軟件定位，最高溫度點(diǎn)為將軍帽內(nèi)部接頭，除此之外沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他過(guò)熱點(diǎn)，將軍帽周?chē)臏厣彩怯蔁醾鲗?dǎo)所致，此時(shí)的負(fù)荷電流較上次過(guò)熱顯著增加，紅外熱像圖如圖2所示。

1.2套管的結(jié)構(gòu)

該220kV主變110kV套管結(jié)構(gòu)示意圖[2]如圖3所示，套管主要分為三個(gè)部分，接線(xiàn)板、將軍帽和儲(chǔ)油柜。第一次發(fā)熱點(diǎn)在區(qū)域1，區(qū)域1為導(dǎo)線(xiàn)接線(xiàn)板；第二次發(fā)熱點(diǎn)在區(qū)域2，區(qū)域2為將軍帽與導(dǎo)電桿的連接面。

圖1　1月4日套管紅外熱像圖

1.3第二次過(guò)熱處理

根據(jù)套管第二次發(fā)熱的紅外熱像圖片，可以判斷將軍帽和導(dǎo)電桿接觸面間存在接觸電阻，此接觸面起導(dǎo)流作用，導(dǎo)體的發(fā)熱量與電流的平方和電阻成正比。為測(cè)量該接觸面接觸電阻大小和判斷此次過(guò)熱處理的效果，在處理前、后對(duì)繞組的直流電阻、將軍帽與出線(xiàn)間的接觸電阻進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試點(diǎn)標(biāo)示如圖3所示，部位1、部位2和110kV側(cè)繞組中性點(diǎn)，試驗(yàn)步驟如下。

(1)測(cè)量部位1和部位2間的接觸電阻，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1　處理前部位1和部位2間接觸電阻

(2)測(cè)量部位1和中性點(diǎn)間直流電阻，數(shù)據(jù)如表2所示，試驗(yàn)時(shí)油溫為28℃。

表2　處理前部位1和中性點(diǎn)間直流電阻

部位1和部位2間的接觸電阻三相平衡，而表2中，顯示A相直流電阻偏大，相間互差達(dá)3.5%，大于規(guī)程規(guī)定的2%[3]，如果排除繞組和分接開(kāi)關(guān)的影響，可以確定在導(dǎo)電桿和將軍帽連接面存在接觸電阻。檢修人員對(duì)發(fā)熱部位進(jìn)行處理，拆下導(dǎo)線(xiàn)接線(xiàn)板和將軍帽固定螺栓，旋開(kāi)將軍帽，可以清楚地看到導(dǎo)電桿螺紋與將軍帽內(nèi)部螺紋產(chǎn)生了黑色的氧化膜，如圖4和圖5所示。氧化膜導(dǎo)致接觸電阻，發(fā)熱就是氧化膜引起。檢修人員對(duì)氧化膜進(jìn)行了打磨處理，涂上導(dǎo)電膏后恢復(fù)安裝。

圖4　導(dǎo)電桿

處理后，用直流電阻測(cè)試儀測(cè)試部位1和中性點(diǎn)間的直流電阻，三相數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)如表3所示，試驗(yàn)時(shí)油溫為28℃，歷史數(shù)據(jù)的油溫為16℃。

表3　部位1和中性點(diǎn)間直流電阻

分析以上數(shù)據(jù)可知，A相直流電阻已顯著下降，三相互差為0.5%，小于規(guī)程要求的2%，由此證明過(guò)熱處理合格。變壓器運(yùn)行后，經(jīng)動(dòng)態(tài)紅外監(jiān)測(cè)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。

2結(jié)束語(yǔ)

變壓器套管過(guò)熱很普遍，每年都會(huì)發(fā)現(xiàn)一批套管過(guò)熱缺陷，尤其是將軍帽內(nèi)部接頭，是一個(gè)薄弱點(diǎn)，若發(fā)生嚴(yán)重過(guò)熱，會(huì)導(dǎo)致主變引線(xiàn)和套管導(dǎo)電密封頭燒毀，嚴(yán)重威脅主變安全運(yùn)行[4]，在發(fā)熱初期就應(yīng)進(jìn)行處理。為了發(fā)現(xiàn)存在接觸電阻而未發(fā)展為過(guò)熱的接觸面，將隱藏的缺陷一并消除，建議測(cè)量相關(guān)部位的直流電阻和回路電阻，來(lái)判斷、驗(yàn)證過(guò)熱處理效果，避免重復(fù)停電。此方法應(yīng)用在公司多起變壓器套管過(guò)熱處理中，取得了很好的實(shí)際效果。這種驗(yàn)證方法也同樣適用于閘刀、設(shè)備接頭等處的過(guò)熱處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃敏如，李順堯.變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)的分析步驟及處理[J].變壓器，2008，45(11)：71-72.

[2] 陳潤(rùn)晶，趙愛(ài)麗，劉爽，等.變壓器套管將軍帽發(fā)熱原因分析及對(duì)策[J].變壓器，2012，49(10)：61- 64.

[3] Q/GDW 168-2013，輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程[S].

[4] 黃磊，王長(zhǎng)征.變壓器套管頭部發(fā)熱的原因分析及處理[J].變壓器，2008，45(11)：72-73.

[責(zé)任編輯：王敏]

Validation Method of Transformer Bushing Overheating Defect Treatment Effect

XIEQing-song,GUOYan-bin,WANGChang-liang,ZHOUJin-guang,CHENGNing-ning

(StateGridXuanchengPowerSupplyCompany,Xuancheng242000,China)

Abstract:Aiming at the 110kV bushing overheating defect in a 220kV power transformer, the overheating appears again after its first settlement and operation for more than a month, this paper gives an effective method to verify the overheating position and the settlement effect through measuring the correlative DC resistance and loop resistance.

Key words:transformer bushing; overheating; method

中圖分類(lèi)號(hào)：TM403.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-9706(2016)01- 0019- 03

作者簡(jiǎn)介：謝清松(1984-)，男，湖北松滋人，國(guó)網(wǎng)宣城供電公司檢修公司電氣試驗(yàn)一班，副班長(zhǎng)，工程師。E-mail：jzszxqs@163.com郭宴賓(1987-)，男，江西新建人，國(guó)網(wǎng)宣城供電公司檢修公司電氣試驗(yàn)一班，助理工程師。汪長(zhǎng)亮(1985-)，男，安徽宣州人，國(guó)網(wǎng)宣城供電公司檢修公司電氣試驗(yàn)一班，工程師。周金光(1989-)，男，江蘇贛榆縣人，國(guó)網(wǎng)宣城供電公司檢修公司電氣試驗(yàn)一班，助理工程師。程寧寧(1990-)，男，河南郟縣人，國(guó)網(wǎng)宣城供電公司檢修公司電氣試驗(yàn)一班，助理工程師。

收稿日期：2015- 03- 04