王清波 邹璟 方勇 张诣 路智欣 段永生
云南电网有限责任公司昆明供电局 云南省昆明市 650200
摘 要:为提高容性设备绝缘带电监测系统的应用效率,规范容性设备带电监测技术的可靠性应用和评估,本文对容性设备绝缘带电监测技术应用展开研究分析,从装备情况、有效性分析应中发现案例等多方面的评价,总结了容性设备在线监测系统目前的应用情况,为下一步容性设备带电监测技术的高效应用提出建议。
关键词:容性设备;带电监测;绝缘;应用研究
1 概况
通过容性设备在线监测,监测到110kV青月牵线189电流互感器A相介损数值异常,后经停电检测以及局部放电测量发现A相存在内部故障。然后对189电流互感器A相进行更换,并进行解体分析。
2 试验情况
2.1 设备检查情况
110kV青月牵线189电流互感器A相型号参数如表1所示。
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2.2 试验检查情况
容性设备在线监测数据显示189电流互感器A相数据异常,A相电流互感器在线监测数据如表2所示。
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从表1中数据可以看出,189电流互感器A相介损值自2019年4月至7月由0.421%增长至0.6540%,在90天内介损值增长率为159%。
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从表3中所示试验数据可以看出, 189电流互感器A相2019年介损值与2016年纵向比较,增长量为66.49%,与B相电流互感器介损横向比较,误差15%,与C相电流互感器高压介损相比较,误差为6.8%。
2019年08月13日,化验班对110kV青月牵线189电流互感器取样分析,油色谱、微水数据如表4所示。
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从油色谱数据可以看出,189电流互感器A相油色谱数据H2、总烃含量超过注意值(H2≤150,总烃≤100),通过三比值法编码为110,如表4所示,判断189电流互感器A相内部出现局部放电。
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通过特征气体法判断特征为:电流互感器油中总烃含量不好,H2含量大于100μL/L,并占氢烃总量的90%以上,CH4占总烃的75%以上,为主要成分,判断189电流互感器A相内部出现局部放电。
3.局部放电检测
2019年8月12日和2019年9月12日,由中试所开展对189电流互感器进行无接触式局部放电检测。
2019年8月12日检测数据如图1所示:
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图1 无接触式局部放电检测数据
该信号具有以下特征:持续性信号且幅值较大,长时观测均存在定位,该信号于189断路器电流互感器A相,其他相均无该信号,信号局部放电信号特征,频段为宽频带信号上升沿在ns级,且该信号主要频带与该设备可能的放电信号的主要频带符合。
小结:确定该设备存在疑似放电信号,且同间隔的其他设备不存在该疑似放电信号,该信号来自于设备表面或者设备内部无法确定,设备更换后,再次检测,该疑似信号消失。
9月12日复测数据在复测中出现了干扰信号,如图2所示。
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图2 无接触式局部放电复测数据
间歇性信号,该信号持续时间为20分钟左右后消失,定位该信号来自站外切全站均可检测到,信号不具备局部放电信号特征,频段为窄带信号,上升沿在几十ns级,该信号主要频带范围与设备放电可能发出的频带范围不符合,该信号来自于高度大于10m以上的设备。
小结:干扰信号
3 解体检查情况
110kV青月牵线189电流互感器A相更换后,由试验研究所组织开展对A相电路互感器的解体分析工作。
电路互感器内部锡纸有受热现象,如图3所示:
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图3 锡箔纸受热
电流互感器U型铝板上出现游离碳聚集点,如图4所示,在游离碳聚集点绝缘纸包裹处出现放电痕迹,如图5所示。
图5 游离碳聚集点出绝缘纸放电痕迹
通过对189电流互感器A相进行解剖分析发现,电流互感器内部无受潮现象;锡箔纸有受热痕迹;内部U型铝板上有游离碳聚集点;在游离碳聚集点处绝缘纸有受热点,判断A相电流互感器内部出现局部放电现象。
4 结论及建议
4.1 结论
通过容性设备在线监测及停电试验发现189电流互感器A相介损值与历史数据及B、C相相比较,有较大的增长率,其中与2016年历史数据纵向比较,增长量为66.49%,与2019年B相电流互感器介损横向比较,误差15%,与C相相比较,误差为6.8%;通过对189电流互感器A相进行油色谱数据分析,判断189电流互感器A相内部出现局部放电(三比值为110);并且利用无接触式局部放电检测对189电流互感器进行检测,检测结果发现A相电流互感器内部有局部放电现象,B、C相内部内部正常,无放电信号。
解体分析发现,A相电流互感器内部锡箔纸及绝缘纸均有受热现象,且U型铝板上有局部放电导致的游离碳聚集点,因此判断A相电流互感器内部出现局部放电现象。
4.2 建议
(1)生产厂家应该严格控制制造工艺,确保工艺缺陷能在制造过程中被及时发现与控制;应注重注油工艺,严谨特征气体超标。
(2)交接时应该进行局部放电、高压介质损耗测量,同时结合油色谱分析等辅助综合判断,有效发现和防范电流互感器内部故障。
(3)加强投运前油色谱分析工作,交接实验前后对比油色谱数据。
(4)加强运行中互感器油色谱异常处理。运行中互感器油色谱分析出现数据异常时,应该立即停电进行相关试验,分析具体原因,特别在油色谱中氢气和总烃含量超过注意值时,应该缩短油色谱检测周期,并进行高压介损及油质分析,进一步检测互感器绝缘状况和内部情况。