特高壓換流變壓器局部放電故障現(xiàn)場(chǎng)定位診斷實(shí)例

鄒冠錕 吳國麗

摘要：我國作為電力大國，近年來直流輸電工程項(xiàng)目取得長足發(fā)展，在超遠(yuǎn)距離輸電的組成部分中，特高壓直流輸電居于重要的地位，在日后的發(fā)展活動(dòng)中，國家電網(wǎng)公司將會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化特高壓直流輸電網(wǎng)建設(shè)工作。對(duì)于直流輸變電線路而言，特高壓換流變壓器發(fā)揮著重要的作用，直流輸變電線路運(yùn)行的可靠性與有效性會(huì)直接受到特高壓換流變壓器運(yùn)行情況的影響，為了確保直流輸變電線路的高效運(yùn)行，需要重視特高壓換流變壓器。

關(guān)鍵詞：變壓器;放電故障;定位診斷

一、局部放電故障處理方法

在變壓器中，一旦產(chǎn)生局部放電問題，關(guān)于故障點(diǎn)位置的明確方面，通常利用故障定位的方式。一般情況下，關(guān)于局部放電的定位方面，其主要包含兩種方式，即電氣定位與電聲定位。并以定位結(jié)果為依據(jù)，認(rèn)真開展相關(guān)的內(nèi)檢或者吊裝活動(dòng)，并將故障點(diǎn)查找出來，采取相關(guān)的處理措施。

1.電氣定位

通常情況下，關(guān)于電氣定位方法方面，多端子傳遞關(guān)系測(cè)量法與放電圖形比較法應(yīng)用比較普遍。該方法的主要原理就是，在產(chǎn)生放電故障的情況下，在產(chǎn)品中，就會(huì)促使放電信號(hào)源的生成，利用所生成的放電信號(hào)源，放電信號(hào)就會(huì)開展信號(hào)的對(duì)外傳輸活動(dòng)，在套管的測(cè)量端子處，就可以將這些信號(hào)檢測(cè)出來，關(guān)于信號(hào)的波形與幅值方面，且存在著一定的差異，針對(duì)所有套管端頭，會(huì)開展相關(guān)的方波矯正活動(dòng)，并對(duì)其中的傳遞關(guān)系作出記載，在某個(gè)套管端頭位置處施加校準(zhǔn)脈沖，利用阻抗，還可以將其他較準(zhǔn)量值測(cè)量出來，并對(duì)相關(guān)波形作出觀察，進(jìn)而將所有端頭間的比值關(guān)系計(jì)算出來?？偠灾?，在電氣定位法中，只可對(duì)大致位置作出確定。

2.電聲定位

在變壓器中，倘若產(chǎn)生放電點(diǎn)，在同一時(shí)間放電源就會(huì)產(chǎn)生聲波，在介質(zhì)中，聲信號(hào)與電信號(hào)的傳播速度有所不同，這樣就可以對(duì)信號(hào)源的實(shí)際位置作出明確。放電超聲波的傳播活動(dòng)主要是利用球面波的形式，所以，在變壓器上附加靈敏性較高的超聲傳感器，在完成聲信號(hào)的接收之后，利用光電轉(zhuǎn)換裝置，就可以實(shí)現(xiàn)聲信號(hào)的轉(zhuǎn)變活動(dòng)，可以將其變化成電信號(hào)，除了可以將其顯示出來之外，還可以開展測(cè)量活動(dòng)。

二、特高壓換流變壓器局部放電故障定位實(shí)例

1. 實(shí)例一

在某特高壓換流站中，ZZDFPZ-493100/500～600極II高端Y/D-C相換流變乙炔信號(hào)出現(xiàn)報(bào)警，迅速檢查并測(cè)試了該產(chǎn)品的變壓器油氣體含量，乙炔含量的增長非常迅速，由最初的0.67，逐步上升至1.06 、1.13 、1.40，最后高達(dá)2.61。

為了促使電網(wǎng)的順利運(yùn)行得到保障，在帶電運(yùn)行的情況下，測(cè)量了局部放電位置，相關(guān)結(jié)果表明，在換流變中存在著局部放電異常問題。將耦合傳感器設(shè)置于本體夾件接地排線位置處，通過電信號(hào)將超聲信號(hào)觸發(fā)。在此次的測(cè)量活動(dòng)中，將超聲探頭設(shè)置于換流變壓力釋放閥下方位置處。以具體的超聲位置為依據(jù)，開展相關(guān)的計(jì)算活動(dòng)，變壓器內(nèi)部下托板周圍位置處屬于放電點(diǎn)。通過分析內(nèi)部圖紙可以得出，磁壓板與夾件屏蔽管的緊固螺絲屬于該位置，依據(jù)傳統(tǒng)的工作經(jīng)驗(yàn)可以得出，倘若緊固螺栓松動(dòng)所造成的接觸不良，面對(duì)高場(chǎng)強(qiáng)的情況，就會(huì)導(dǎo)致局部放電問題的出現(xiàn)，待情況加劇之后，就會(huì)生成乙炔等特征氣體，對(duì)此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性作出了檢驗(yàn)與證明。

第一，內(nèi)檢方案

以局部放電定位的位置為依據(jù)，對(duì)相關(guān)內(nèi)檢方案作出了明確。首先開展變壓器的充氣排油活動(dòng)，在結(jié)束排油，就會(huì)以超聲并未的位置為依據(jù)，開展相關(guān)的檢查工作。

第二，內(nèi)檢結(jié)果

結(jié)束變壓器的放油工作之后，有關(guān)工作人員就會(huì)檢查變壓器內(nèi)部，進(jìn)而得出，關(guān)于產(chǎn)品上部夾件屏蔽的緊固螺栓方面，存在著松動(dòng)問題，夾件屏蔽絕緣放電痕跡比較顯著，這樣對(duì)此次局部放電定位測(cè)量的正確性做出了證明。面對(duì)該問題，全面改進(jìn)了上部夾件屏蔽絕緣，并對(duì)松動(dòng)的螺栓采取緊固措施，在完成上述操作活動(dòng)之后開展試驗(yàn)活動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果合格，變壓器又開始正常運(yùn)行。

2. 實(shí)例二

在某特高壓換流站中出現(xiàn)了信號(hào)報(bào)警情況，2.3×10-6是乙炔含量，甲烷為13.0，乙烯為1.1，乙烷為1.7，乙炔為2.3，氫氣為11.8，一氧化碳為430，二氧化碳為2100。

為了促使產(chǎn)品的安全性能得到保障，在此次的試驗(yàn)中，通過退出運(yùn)行，針對(duì)換流站內(nèi)部，實(shí)施了現(xiàn)場(chǎng)局部放電測(cè)量方案，在此次的測(cè)量活動(dòng)中，將耦合傳感器放置于產(chǎn)品本體夾件接地位置處，其中，局部放電的電信號(hào)的接收活動(dòng)，主要通過該傳感器來完成，在結(jié)束相關(guān)接收活動(dòng)之后，還會(huì)開展電信號(hào)的輸送活動(dòng)，確保測(cè)量儀器能夠接收有關(guān)信號(hào)，并將聲信號(hào)觸發(fā)。然而，該產(chǎn)品屬于我國早期所研發(fā)的特高壓直流產(chǎn)品的范疇，其鐵芯夾件接地具備一定的特殊性，面對(duì)該類型的鐵芯夾件，倘若利用掛網(wǎng)運(yùn)行的情況，開展帶電檢測(cè)活動(dòng)，則很難確保耦合傳感器安裝活動(dòng)的完成，后續(xù)的定位工作也很難開展。通過局部放電測(cè)量工作得出，由于變壓器不存在局部放電信號(hào)，很難確保超聲定位工作的開展。只能利用油色譜數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析變壓器故障。在變壓器油中，空氣屬于主要的溶解氣體。在高壓實(shí)驗(yàn)與變壓器正常運(yùn)行中，性變壓器中變壓器油所產(chǎn)生的氫氣、一氧化碳、二氧化碳等量非常少。倘若產(chǎn)生故障，這些氣體的生成量就會(huì)比較大，這些氣體被稱作故障特征氣體。由此可見，局部放電缺陷引發(fā)的乙炔含量超標(biāo)，變壓器內(nèi)部放電痕跡比較突出。

第一，內(nèi)檢方案

以傳統(tǒng)的同類型故障點(diǎn)的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，并與變壓器結(jié)構(gòu)情況緊密聯(lián)系起來，對(duì)內(nèi)檢方案作出了明確。針對(duì)變壓器，首先開展充氣排油活動(dòng)，在結(jié)束排油之后，工作人員就會(huì)深入檢查變壓器內(nèi)部情況，主要的檢測(cè)位置就是器身磁壓板接地點(diǎn)、夾件屏蔽管、固定螺栓等。

第二，內(nèi)檢結(jié)果

在結(jié)束放油工作之后，通過檢查可以得出，關(guān)于產(chǎn)品上部夾件屏蔽處方面，其緊固螺栓存有松動(dòng)問題，其中的放電痕跡非常突出。

三、結(jié)束語

針對(duì)換流變壓器，文章利用局部放電超聲定位檢測(cè)方式方法，對(duì)放電點(diǎn)的位置做出了明確，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)有關(guān)產(chǎn)品，開展了現(xiàn)場(chǎng)排油內(nèi)檢活動(dòng)，將顯著的放電痕跡查找出來，在科學(xué)修復(fù)變壓器之后，并開展了實(shí)驗(yàn)工作，保障了檢測(cè)結(jié)果的合格，并對(duì)超聲定位的科學(xué)性與有效性作出了檢驗(yàn)，這樣在后續(xù)的工作中，一旦遭遇相似問題，運(yùn)維人員可以參考相關(guān)處理措施，相關(guān)的研究工作具備重要的意義，可以對(duì)日后的實(shí)踐活動(dòng)起到良好的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]馬斌，黃炫磊.特高壓換流變壓器局部放電故障現(xiàn)場(chǎng)定位診斷實(shí)例[J].機(jī)電信息，2020（14）：1-3.