(云南电网有限责任公司建设分公司650000)
一、事件概况
为了掌握各变压器套管预防性试验的基本数据,以期对变压器的运行维护提供技术支撑依据,在2015年进行的变电站主变套管介损普查工作中,发现某500kV变电站1号主变A相高压套管2013年最近一次预试时A相高压套管介损0.466%,2011年为0.468%。虽比较稳定,但横向对比相差较大,其余套管两次预试数据均在0.4%以下。经检查,该套管为某合资品牌生产。为检查套管是否存在缺陷、防止缺陷恶化造成严重后果,运行单位对该套管进行停电试验检查,介损值为0.444%,与往年相比变化率不大,但是在色谱分析时发现异常,氢气、乙炔、总烃超标,具体数值如表1、表2所示。
试验结论:经过对色谱的分析,三比值编码为110,对应故障类型为电弧放电、局部放电,不具备投运条件,建议退下。
二、检查分析情况
为进一步查明套管内部缺陷情况,在生产工厂进行了该套管解体检查分析工作。
2.1解体前试验情况
现场解体前开展套管油样色谱分析、高压介损及电容量测试、局部放电测量和1min工频耐压试验。
油样分析结果如表3所示,工厂试验结果与现场检测结果基本吻合,对应故障类型为局部放电,但各特征气体均有含量下降的现象,可能的原因是经过长时的长途运输气体分散所致。
在高压介损试验中,10kV下介损测试结果比在现场的测试略高(现场为0.444%,工厂测试为0.54%),随着试验电压的增加介损有上升的趋势,施加电压为160kV后有下降的趋势;升压过程中测试结果与降压过程中的测试结果也基本一致。详细变比曲线见图1所示。
图1耐压试验前介损随施加电压的变化曲线
局部放电量测量时,当施加电压到210kV左右出现局放信号,施加电压为333kV后局放大于25pC。在1分钟680kV工频耐压试验结束后监测局放,施加电压为550kV时局放基本稳定在40pC~50pC之间,施加电压为476kV时局放基本稳定在30pC~40pC之间。为使缺陷恶化、在解体时更容易找到缺陷部位,延长试验加压时间,采取多次升压至550kV激发(每次5s)、在476kV下监测局放(5min)的方案,试验持续了40min,局放基本稳定在30pC~40pC之间,无明显变化。局放随电压的变化曲线见图2所示。
耐压试验完成后再次测量套管主绝缘的高压介损的变化情况,测试结果与耐压试验前的结果基本一致,无明显变化,详细波形见图3所示。
图2局部放电量随施加电压的变化曲线
图3耐压试验后介损随施加电压的变化曲线
2.2解体检查情况
套管内部的电容屏由两种结构组成:主屏和端屏,屏间为多层油浸绝缘纸。电容屏的搭配布置为:一层主屏+四层端屏依次交替布置,共同组成整个套管主电容。
本次套管解体过程中主要发现以下异常:
1)在主屏铝箔卷绕搭接处的绝缘纸上出现矩形黑色线条,疑似绝缘纸碳化,主要分布在油侧和空气侧绝缘纸上,但端屏间的绝缘纸正常;
2)矩形框内有黑色斑点,疑似放电痕迹,而且油侧的黑色斑点分布多于空气侧;
3)用于铝箔的等电位连接孔,部分层没有翻起到等电位作用,但即使等电位孔正常,矩形黑框也存在。
三、原因分析
为分析造成绝缘纸上的黑色线条和黑斑的原因,对样品进行成分分析,分析结果如下如图4-5、表4-5所示。
图5油纸黑色斑点部分成分分析(1是黑斑、2是正常)
此外需要说明的是,厂方的分析报告显示铝箔搭接处深色的线条痕迹是褪色的胶,黑色斑点可能是烧灼痕迹,但具体原因未明确。
综合以上情况,为防止产品存在家族性缺陷、缩短检修周期、减小事件影响范围,建议:
密切关注该型套管介损变化趋势,对于介损较出厂值变化超过30%,或介损绝对值大于0.5%的,应尽快安排停电开展套管油色谱分析;
当怀疑存在套管异常时再取样进行色谱分析,因为该型套管没有为法兰配备油取样阀,从顶部打开套管会带来新的风险,取样时严格按照厂方的操作指南实施;
考虑配置备品备件。