摘 要:本文重点针对我国某地区一处特高压变电站,高抗中性点套管接头过热问题进行了一系列分析,对高抗中性点套管的结构构成特点进行了介绍,并且分析了中性点套管接头过热产生的具体原因,提出相应的改造措施加以解决,有效保证特高压供电线路的正常稳定工作和运行,提高人们的用电质量。
关键词:电力系统;特高压中性点;接头过热
在特高压供电系统当中,特高压并联电抗器可以消除供电线路当中的容性电流,并且限制线路末端电压的提升起到了抑制工频过电压以及过电流的工作效果,大大提高了特高压供电线路的供电安全性和稳定性。因为,供电线路当中存在前供电流和恢复电压,在供电过程中高抗中性点的绝缘性能会受到不同程度的影响,并且高抗的工作稳定性会直接影响到整个跨电网电流互通的正常工作,对整个供电工作的安全性和稳定性产生了不良的影响。因此,作为供电单位来讲需要对特高压高抗中性点套管接头产生的过热问题进行有效处理,保证供电线路的正常工作。
1.故障问题分析
针对我国某地区一处特高压供电系统进行分析,相关运维工作人员在日常的供电线路巡检工作中,发现特高压供电线路并联电抗器中性点套管的顶部出现温度升高现象,然后工作人员对发热区域进行了跟踪式测温工作,每间隔两小时进行一次数据记录,并且对比和分析该套管的温度上升数值,有效判断间歇性供电电流产生的温度过热现象,过热温度超过了35~80℃,并且相对温度提升只达到了40K。
工作人员对特高压并联电抗器的内部结构过程进行了详细分析,确定了每一个元件的具体型号,在套管的端部主要包含上导电杆套管引线套管引线接头、导电密封接头以及接线板等相关原件所组成。通过初步的分析和观察发现发热问题,主要是因为套管在引线接头的部位和导电密封头的螺纹之间连接不紧密,造成了接触电阻过大局部产生了明显过热现象,进而造成了套管接头产生过热现象[1]。
首先,根据红外成像显示温度最高点集中在套管的引线接头部位,同时和导电的密封头连接区域发热部位,出现了不同区域的发热现象。其中,套管外部发热问题主要是表现在套管的接线区域和外部的导线接触面之间位置,工作人员考虑到可能是因为设备加工工艺或者设备安装工艺存在误差所造成,通过检查之后发现两接线的接触面位置加工存在凹凸不平状态,螺栓产生松动,平垫圈的间隙较大。
其次,是因为导电头和套管接线之间出现松动以及出现接头氧化问题。当内部系统出现发热的情况下,主要是因为套管的引线接头和导电密封头的螺纹出现错位,并且套管的引线接头与密封头之间和螺纹外部的螺栓进行充分固定,考虑到高抗在正常的供电过程中可能出现不同程度的振动现象会造成螺母出现松动,或者咬合位置出现电阻过大等一系列问题,引线接头和内部绕组的接线工地不达标,会直接造成接触电阻过大。
通过红外测温发现设备外部出现温度过高问题并且及时进行处理,内部出现的发热不容易直接发现,主要是因为设备的外壳、外部框架以及受到附件的遮挡,同时1000kV的设备工作过于庞大高度相对较高,并且顶部的故障会受到视线的限制。如果发生问题长期存在很容易造成设备的油温升高,进而加快了绝缘油的老化,直接影响到了设备的安全工作和运行[2]。
2.特高压高抗中性点套管接头过热处理
相关工作人员通过长期的跟踪观察和分析,使用红外测温仪器设备发现温度升高区域,相连的导电接头下方出现了连接松动以及绝缘老化问题,因此需要对主导电密封部位进行质量检查。
首先,需要处理其中的氧化部位,必要情况下需要更换导电接头或者套管,在针对套管接头位置产生过热问题的处理当中,工作人员对套管进行阻值大小和介质损坏等一系列实验,通过实验分析结果正常,导电密封头区域出现了螺栓松动,内部出现一定的碳化现象,造成了电杆的顶部和引线接头区域出现碳化泥,直接造成了上下接头出现接触式熔灼的痕迹,进而导电密封油盖的套管和油密封螺栓出现比较明显的下压痕迹,引线接头区域的螺纹明显偏离引线一侧存在氧化现象。
(1)针对套管接头区域产生发热问题进行了深度分析,根据套管进度区域的设备实际安装工作状况中性点套管,导电油杆作为高抗本体油。当内部充满油的情况下,位置达到油枕的中心点高度并且在高抗向油位的中心线下,如果导电密封头出现破损需要考虑到高压套管在导电杆的内部压力大小,内部储油量较低并且在中性点的套管端部不会产生明显的渗油问题,同时在检查工作中也没有出现明显的渗油现象[3]。
(2)根据套管引线接头区域螺纹的实际氧化工作情况,在拆卸工作中发现导电密封头螺栓产生松动并且伴有泄气声音,因此判断为套管端头部位产生密封破损问题,部分螺纹受潮出现氧化。端部由出现了碳化现象,可能是因为一次引线受力过程中高抗运动,会出现震动造成套管隐性区域和导电密封头区域产生松动,螺纹之间出现摩擦现象造成了局部过热问题。在确定了前期套管引线接头和导电密封接头连接不良的情况下,如果接触电阻过大则局部过热问题会直接造成油碳化问题。
(3)引线接头区域的卡销有接触式溶浊的痕迹,卡消的材质主要是以钢材质为主,表面镀锌并且将引线接头直接连接在导电杆之上,主要工作目的是防止引线直接落入到本体结构当中,导电杆和引线接头的材质为铜材质。当卡销和引线接头以及导电连杆进行连接过程中,通过一次电流通过肌肤效应并不是非常明显,高抗由出现热胀冷缩引起引线作用力变化的情况下,会直接造成套管的引线接头,松动没有固定的卡销会出现上下移动现象。当脱离或者直接接触导电杆的情况下,肌肤效应会表现得更加明显,进而会形成比较短暂的涡流现象,造成了局部温度上升造成油碳化问题。
(4)问题解决方案。在针对这一问题的解决和处理工作中,套管的引线接头位置和导电密封头的螺纹衔接程度良好,只需要对其进行钢刷清理即可恢复使用碳化油泥,需要直接进行清理导电杆的内部变压器油体,不直接参与到高抗油的循环工作,其中碳化特征气体对高抗油的绝缘性能影响相对较小,老化的密封垫圈需要周期性进行更换,针对高抗中性点套管导电密封头区域出现的固定螺栓松动,需要进行周期性检查和加固,并且需要周期更换导电密封头,以此来有效解决高抗中性点套管接头过热问题[4]。
3.结语:
通过本文对高抗中性点套管接头区域产生的过热问题进行分析,结合了高抗周性点套管的具体结构构成特点有效分析,那造成中性点套管接头部分产生过热的具体原因,有效提出了必要的改进工作措施。通过清理碳化油泥以及处理接触面的氧化层之后,将内部的螺栓密封头及时进行更换,实验合格之后投入运行使用两周进行测温,观察高抗的整体运行工作平稳,并且间歇性的区域过热问题也随之消失。
参考文献:
[1]徐海军.特高压换流变压器网侧高压套管胶浸纸技术应用研究[J].高压电器,2020,56(05):182-187.
[2]乔振朋,陈凯.特高压高抗中性点套管接头过热处理[J].中国电力企业管理,2020(06):92-93.
[3]乔小冬.特高压直流换流站接头发热原因分析及治理[J].电工技术,2018(05):81-83.
[4]郭杨,陈昊.激光导航智能机器人巡检系统在特高压变电站的应用[J].电力工程技术,2017,36(04):125-130.