750kV电压等级电力套管故障原因分析及处理方式

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第07期   作者:郑盼盼 张爽文
[导读] 针对750kV电压等级高压套管常见故障原因归纳和原因分析,提供提供切实可行的处理方式,消除现有设备存在隐患,为设备改良提供可行方法。
        摘  要:针对750kV电压等级高压套管常见故障原因归纳和原因分析,提供提供切实可行的处理方式,消除现有设备存在隐患,为设备改良提供可行方法。
关键词:高压套管 密封 安装工艺 处理措施
0引言
近年来,新疆地区750kV变电站变压器、高压电抗器因套管油枕密封不良、尾端连接不可靠、套管末屏内部接地及安装工艺不良等原因,造成设备非计划停电。高压套管是电力设备的重要组成部分,保证套管运行工况良好,是保证设备和电网正常运行的前提。
1故障原因分析
1.1套管油枕密封不良
意大利 P&V 公司PNO800变压器套管顶部密封不良,套管油枕与中心对正装置的6套螺在密封同时,也固定套管套管均压环,运行中,均压环受风力,易造成套管油枕密封不良。
1.2套管尾端连接不可靠
2016年7月750kV彩芨一线高抗B相有微量乙炔,经解体检查,套管均压球通过弹簧压住连接铜环实现电气连接的方式,不能可靠的实现均压球与尾部导电体之间的电气连接,从而出现火花放电。
均压球安装时需压缩弹簧并旋转后,固定在均压球的内六角螺栓上,此时内六角螺栓外的小铜套上下端面无法真正实现连接铜环与尾部带电体的可靠连接,在电抗器运行时,会出现间歇悬浮可能。
1.3套管末屏内部接地
套管末屏引出线焊点在焊接或穿孔时不能正好位于法兰穿孔中间位置,焊点偏移至末屏引出法兰孔边沿部位,由于套管运输过程中末屏正好向下,芯体在重力作用下自然下垂,焊点或焊点附近绝缘管挤压在法兰上,运输中振动摩擦,绝缘破损,产生内部接地现象,如图1所示。

图1 套管末屏剖面图
套管末屏引出线富余度较大,由法兰孔引出时“碰壁”接触到法兰,加之引出线具有一定韧性和弹性,在套管运输过程中,大末屏是正对地面方向运输,内部电容芯体由于重力作用可能会挤压末屏引出线,造成引出线外部绝缘护套受损,运行中由于振动摩擦,绝缘破损,在其内部接地,如图2所示。







图2 套管末屏引线位置剖面图
1.4套管安装工艺不良
套管定位套固定方式不牢靠,在高抗运行过程产生振动等因素的影响下,紧固螺丝存在松动,对周围区域发生悬浮放电,如图3所示。
电容芯管上部和底部各设置了一个等电位片,导致电容芯子管上经过两个等电位片流过电流,在振动的作用下等电位片不可靠接触产生放电。
图3 套管定位套安装示意图

2处理措施及防范方法
2.1处理措施
2.1.1套管油枕密封不良处理措施
将套管油枕与中心对正装置的6套螺栓中的3套(一种新型螺栓和一种老式螺栓相错安装)进行改造。将原有3套单螺杆螺栓改造成新型的双螺杆螺栓,上端螺杆可安装新均压环。其方法无需油位降低,无需抽真空,换油枕,无拆卸操作,没有原有螺栓松动风险,无须及不会有改变原有密封型的风险。
2.1.2套管尾端连接不可靠处理措施
现场将套管尾部导电体与均压球的连接方式,由弹簧压连式改进为铜板硬连接方式如图4所示:将套管尾部导电体与均压球安装板间的压连弹簧、连接铜套取消,用4mm的连接铜板进行代替,同时在均压球安装板的下部与内六角螺栓头之间安装原弹簧压接的2mm连接铜环,并用碟簧进行防松压紧,实现均压球与套管尾部带电体可靠的电气连接。



                


图4 套管尾端电气连接改造示意图
2.1.3套管末屏内部接地处理措施
现场停电处理,更换试验合格的高压套管,结合停电计划,开展套管油样油性能分析工作。针对套管油进行安全评估,做好设备状态记录和跟踪。
2.1.4套管安装工艺不良处理措施
结合停电,对问题套管进行更换,结合套管取样油色谱、电气试验检测排查同时,对套管加装压强监测装置和末屏检测(监测),实现套管运行中有效检测(监测),实时掌握套管运行工况。
2.2防范方法
2.2.1梳理不同套管厂家同型号同结构设备使用情况,安排专项带电检测。
2.2.2制定750千伏高压套管排查计划,对套管运行工况进行梳理,结合停电取套管油样,进行试验分析。
2.2.3结合套管取样油色谱、电气试验检测排查同时,对套管加装压强监测装置和末屏检测(监测),实现套管运行中有效检测(监测),实时掌握套管运行工况。
2.2.4针对主变和高抗油样异常设备,开展内检工作,检查套管下部连接状况,做好分析和记录。
2.2.5加强新建及扩建设备套管验收工作,不合格或存在隐患套管不允许进入电网运行。
2.2.6现存存在隐患套管,结合停电计划,进行更换,保证设备不带隐患运行;针对运行期间暂时不能更换套管,应做好定期带电检测和状态评估工作。
2.2.7做好同类型套管备品备件存储工作,根据常用套管类型,预留一定数量备件,作为应急抢修物资。

参考文献
[1]750kV高压电抗器安装使用说明书
[2]750kV变压器安装使用说明书
[3]电气装置安装工程质量检验及评定规程(DL/T5161.1~5161.17-2002)
[4]国家电网公司施工工艺示范手册变电工程分册 电气部分
[5]工程测量规范GB50026-2007
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