某330kV變電站35kVⅢ段母線異常音分析

杜珍 張濟(jì)麟

摘要：本文通過(guò)對(duì)某變電站35kV母線異常全過(guò)程分析，從故障現(xiàn)象查找形成原因，總結(jié)故障教訓(xùn)，并提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：35kV母線;異音;電壓互感器;帶電檢測(cè)

1概述

2018年02月13日，某330kV變電站運(yùn)維人員對(duì)35kV高壓小室進(jìn)行巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)35kVⅢ段母線有放電異音。隨即，電氣試驗(yàn)班對(duì)某330kV變電站35kVⅢ段母線進(jìn)行帶電檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)超聲波局部放電測(cè)試、高頻局放檢測(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)均超過(guò)《變電五項(xiàng)管理規(guī)定的206冊(cè)細(xì)則》中相關(guān)規(guī)定。

2018年3月31日對(duì)35kVⅢ母及所屬隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)蓋檢查，發(fā)現(xiàn)35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)裂，其中A相保護(hù)環(huán)已經(jīng)劣化，表面已皸裂產(chǎn)生白色粉末，C相保護(hù)環(huán)開(kāi)裂處有明顯灼燒痕跡，初步判斷A、C相半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)些引起微弱局部放電。其余部件正常，無(wú)放電痕跡。

2帶電檢測(cè)及設(shè)備停電檢查情況

2.1某330kV變電站35kVⅢ段母線帶電檢測(cè)情況

2018年02月13日，電氣試驗(yàn)班對(duì)某330kV變電站35kVⅢ段母線進(jìn)行帶電檢測(cè)。在對(duì)35kV #1高壓室進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)時(shí)[1]發(fā)現(xiàn)35kVⅢ段母線測(cè)試數(shù)據(jù)超過(guò)Q/GDW1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》、《變電五項(xiàng)管理規(guī)定的206冊(cè)細(xì)則》中相關(guān)規(guī)定，檢測(cè)情況如下：

2.1.1超聲波局部放電測(cè)試數(shù)據(jù)

2.2結(jié)論

某330kV變電站35kVⅢ母超聲局放檢測(cè)B、C相信號(hào)幅值大，50Hz、100Hz相關(guān)性明顯，相位模式相關(guān)性明顯，可判斷為尖端放電。

相關(guān)建議：停電進(jìn)行解體檢查，進(jìn)一步查找具體放電部位及原因。

2.3停電檢查

2018年3月30日對(duì)35kVⅢ母通過(guò)所用變進(jìn)線電纜加運(yùn)行電壓（20kV）未發(fā)現(xiàn)明顯異常聲響，超聲局放檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)異常[2]。

2018年3月31日對(duì)35kVⅢ母及所屬隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行開(kāi)蓋檢查，檢查發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭及母排無(wú)明顯異常。35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)裂，其中A相保護(hù)環(huán)已經(jīng)劣化，表面已皸裂產(chǎn)生白色粉末，C相保護(hù)環(huán)開(kāi)裂處有明顯灼燒痕跡，可能存在放電。

2.3.1某330kV變電站35kVⅢ段母線電壓互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)

某330kV變電站35kVⅢ段母線電壓互感器da-dn繞組勵(lì)磁特性曲線如下

依據(jù)Q/GDW1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》、《變電五項(xiàng)管理規(guī)定的206冊(cè)細(xì)則》中相關(guān)規(guī)定對(duì)于額定電壓的0.2、0.5、0.8、1.0、1.2倍測(cè)量點(diǎn)測(cè)量出對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流，與出廠值相比應(yīng)無(wú)顯著改變。與同一批次、同一型號(hào)的其它電磁式電壓互感器相比，彼此差異不應(yīng)大于30%，同一電壓下C相勵(lì)磁電流偏大，互差均大于30%，不合格。

對(duì)35kVⅢ母PT進(jìn)行三倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓76kV，時(shí)間40s，三相耐壓過(guò)程未發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，耐壓前后絕緣電阻無(wú)明顯變化，但加壓過(guò)程中發(fā)現(xiàn)A相絕緣護(hù)套根部在10kV時(shí)存在明顯放電聲音，降壓后檢查未發(fā)現(xiàn)放電痕跡。B相在試驗(yàn)電壓為38kV時(shí)絕緣護(hù)套根部存在明顯放電聲音，C相在試驗(yàn)電壓為30kV時(shí)絕緣護(hù)套根部存在明顯放電聲音[3]。

3故障原因分析

3.1絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)裂原因分析

（1）絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)的物理尺寸較小，安裝運(yùn)行一段時(shí)間后在應(yīng)力作用下開(kāi)裂。（2）絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)的物理尺寸較小，在高海拔地區(qū)日溫差較大（最高日溫差20℃）的情況下，其內(nèi)外部材料的熱膨脹系數(shù)不合適，造成開(kāi)裂。（3）絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)使用材料的塑性在溫度較低時(shí)不滿(mǎn)足使用要求。（4）在以上三種情況的綜合作用下開(kāi)裂。

3.2形成局部放電原因

35kVⅢ母電壓互感器A、C兩相絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)裂，形成氣隙，造成絕緣護(hù)套根部電場(chǎng)不均勻，保護(hù)環(huán)開(kāi)裂處電場(chǎng)強(qiáng)度畸變，在開(kāi)裂處形成微弱局部放電，造成C相保護(hù)環(huán)開(kāi)裂斷口處輕微灼傷、A相保護(hù)環(huán)整體劣化表面皸裂產(chǎn)生白色粉末，在運(yùn)行電壓下產(chǎn)生異音。

4建議措施

4.1建議生產(chǎn)廠家對(duì)絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)的使用材料或尺寸進(jìn)行改進(jìn)，以滿(mǎn)足高海拔地區(qū)的使用要求。

4.2由于A、C兩相絕緣護(hù)套根部半導(dǎo)體層保護(hù)環(huán)開(kāi)裂出現(xiàn)了長(zhǎng)期的局部放電，其累積效應(yīng)對(duì)內(nèi)部絕緣有一定的損傷，雖然誤差試驗(yàn)合格，但內(nèi)部損傷程度對(duì)今后長(zhǎng)期安全運(yùn)行的影響無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估。為保障設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，建議更換A、C兩相電壓互感器。

4.3在帶電檢測(cè)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)母線超聲波局部放電檢測(cè)、高頻局部放電檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)同類(lèi)問(wèn)題。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的缺陷盡快安排停電診斷性試驗(yàn)，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王衛(wèi)東.GIS局部放電檢測(cè)方法的分析研究[J].高壓電器，2012，48（48）：13，

[2]單良.變電站母線放電故障原因分析及解決方法[J].電世界，2018，5902：5-7.

[3]彭聲海.變電站母線PT異常處理停電方式優(yōu)化方案剖析[J].科技展望，2015，2507：88.

作者簡(jiǎn)介：杜珍（1991.11）男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事電氣試驗(yàn)及帶電檢測(cè)工作。