(国家能源集团谏壁发电厂 江苏镇江市 212002)
摘要:随着我国社会经济的快速发展,人民群众对电力传输的质量要求也在不断提高。电流互感器作为电网的重要设备,对电网的整体运行具有非常关键的作用。为了避免电流在运行过程中出现问题,对电流互感器的特点进行分析,找出电流互感器容易出现故障的位置,及时判断故障产生的原因。
关键词:电流互感器;常见故障;解决对策
电流互感器作为测量、计量、保护等元件,在电力系统中起着重要作用,其运行的可靠性,直接关系到电网能否安全稳定运行。电流互感器发生故障不但会造成自身损坏,还可能引起保护误动、设备跳闸,造成电网安全事故。以下就一起某发电厂220kV电流互感器低能量放电故障进行分析。
1电流互感器的主要特点
电流互感器由于结构简单、体积轻便,还可以直接与电子计算机进行连接,保障电流互感器的整体功能和工作效率,也能够适应智能电力系统的发展要求。利用电流互感器可以有效适应当前电力系统大容量、高电压的发展需求,也符合电网小型化、紧凑化的建设标准。电流互感器还能与计算机进行连接,保障了多功能、智能化的需求。现场设备巡视检查尤为重要,针对当前智能化技术应用,结合现场实际,我们可以使用机器人巡视检查技术,不仅针对设备外观,同时通过红外检测等先进技术,提高巡检能力,及时反馈设备现场状况,便于运行操作人员,及时改变操作方式,防范安全事故的发生,进一步提高供电可靠性。
2故障情况介绍
2019年09月22日,某机组运行人员在对升压站进行例行带电检测时发现220kV 电流互感器V相相对介质损耗因数较U、W两相数值偏大,但未超过规程要求的注意值。该支互感器型号为IOSK245型,额定电压220kV,额定电流1200A,额定电流比2×600/5A,2005年10月出厂。对该互感器带电取油样进行色谱分析,发现氢气含量17749.61μL/L,总烃含量2080.23μL/L,乙炔含量3.69μL/L,均超过注意值,与交接试验时相比增长明显。三比值计算结果为110,判断为低能量放电故障。随后对该互感器进行停电处理,结合外观检查,发现其膨胀器防尘罩顶盖被顶起。
3故障原因分析
3.1停电试验
①介质损耗试验
现场对该电流互感器进行停电诊断试验,用正接法测得主绝缘介质损耗值为0.347%,电容量为910.6pF,未超出规程中注意值,但对比U、W相增长较为明显,测试数据见表1。绝缘电阻测试未见异常。
②局部放电试验
对该电流互感器进行局部放电试验以进一步检查其绝缘性能。起始放电电压为40kV,放电量达到500pC,远超规程中20pC的要求,熄灭电压为32kV。局部放电图谱见图1,根据局部放电图谱分析,应是油纸绝缘介质受潮的表现。
③解体检查
对故障电流互感器进行解体检查,该互感器内部电容屏分为10个主屏,每两个主屏之间布置4个端屏。对内部10个屏划芯的过程中,逐屏测量绝缘电阻,未见异常。测量屏间和末屏对所有屏的介质损耗与电容量,试验结果见表2。
末屏对所有屏的介质损耗及电容量无异常,测量屏间介质损耗及电容量时发现2-3,4-6屏之间介质损耗值明显偏大,初步推断故障位置在2-3、4-6屏。进一步解体发现,电流互感器第4-6屏之间绝缘油发生劣化,铝箔与绝缘纸之间有粘性拉丝,已形成X蜡。
图1 局部放电图谱
表2 电容屏介质损耗、电容量数据
3.2结果分析
综合带电检测、油色谱试验、停电试验数据判断,电流互感器内部存在低能量放电缺陷。设备解体后发现,电容屏第4-6屏之间绝缘油劣化,有X蜡生成。综合以上结果分析,造成缺陷的原因是:厂家在生产过程中工艺控制不严,电容芯体绕制过程中包扎不紧密,导致在绝缘层间存在空气间隙;第4-6屏为中间屏,真空干燥时干燥不彻底,内部有水分残留;设备在运行电压下发生局部放电,绝缘油劣化,产生X蜡并析出氢气、乙炔等故障气体,造成膨胀器顶起、油色谱超标、介质损耗值增大。
4处理及防范措施
①根据变电设备带电检测项目、周期及技术要求,220~500kV电流互感器运维单位每年需做一次相对介质损耗、相对电容量比值测试。
沉淀池采用砖砌池,尺寸不小于3m×3m×2m高,水池内铺设塑料膜进行防水,为防止沉淀池垮塌,沉淀池外需培砂。排水管采用直径600mm×10mm厚的硬质PVC管为主管,接入厂外主排水沟,防止流回基坑。
5.9抽水试验
一切准备就绪后,进行试抽。若试抽正常,即可进行正常降水施工。正常降水施工时,应安排值班人员24小时值班,视水位变化情况,合理的启动或关闭水泵。
5.10水位及基坑周围变形观测
降水前应对初始水位进行观测并记录,降水初期每天需观测2次以上,水位稳定后应每天观测1次,并做好记录。在基坑周围建、构筑物等易受降水影响的部位应设置至少4个固定变形观测点, 另外在降水影响范围以外的部位设置固定基准点。变形观测可与水位观测同时进行,并做好记录。
5.11封井
待基槽回填完成以后,退出降水工作。将上部井管拔出,所留孔洞用砂砾石回填密实。
6 结束语
相关技术人员要发挥管井降水施工的技术优势,合理的运用管井降水施工技术,并加强管井降水施工技术的研究,完善工艺流程,全面掌握管井降水施工技术,使管井降水施工技术在深基坑工程施工中,发挥最大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]陈晓光. 管井降水技术在黄河滩地深大基坑中的应用[J] . 甘肃:甘肃水利水电技术,2018.
作者简介
王海新,1978年10月,中电建核电公司伊拉克项目副经理,从事建筑施工及技术管理19年。