杨杰敏
国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 内蒙古 通辽 028000
摘要：目前，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，随着特高压电网的快速发展，1000kV变压器已被广泛应用于特高压变电站及大容量发电厂中。作为电能传递过程中的关键设备，其正常运行对于整个输电工程的安全可靠运行至关重要。随着国内特高压变压器的数量不断增多、运行年限逐渐增长，其运行过程中逐渐暴露一些缺陷。比如运行过程中油中溶解气体含量升高、局部放电异常、套管表面损伤及直流偏磁影响等，严重者甚至有发生高压绕组匝间短路、套管爆炸及主变着火等事故。变压器运行中存在的这些问题对于运行人员人身安全及运维单位的财产安全都有很大的威胁。通过变压器的带电检测和在线监测可以在变压器的运行状态下发现变压器内部缺陷。本文中笔者通过分析特高压变压器出线装置的结构，进而介绍一起特高压变压器内部缺陷的发现及处理过程，分享特高压变压器的常见故障类型，希望能为业内特高压变压器的运行维护及状态监测提供参考。
关键词：特高压变压器；出线装置；结构分析；缺陷处理
引言
电力变压器普遍地应用于电力资源的运输环节，能基于输送地的需求区别提供相应的电力资源，有效地满足社会各行业对于电力资源的需求，同时为人民群众的生活提供更多的便利。
1状态检修模式的特点
状态检修模式相比传统的检修方法有着明显的优势，尤其是可以在不断电的情况下完成对电力系统的检修，保障电力系统的稳定运行。（1）状态检修属于主动的检修模式，通过定期对电力系统进行检修起到维护的作用，能够对故障问题起到很好的预防效果，尤其是可以提前发现的设备故障风险，并及时解决存在的问题。（2）状态检修模式顾名思义，指的是在电力系统在工作状态下进行检修工作，这样就可以避免影响用户的正常用电，从而使变电设备的检修成本大幅下降。（3）状态检修需要结合电力系统所有设备的实际运行状态开展故障检修工作，能够使检修工作更具有针对性，防止在检修时出现疏漏问题，更加合理的完成对电力系统的检修工作。
2特高压变压器出线装置的结构及故障分析
2.1出线装置结构
出线装置的主要作用是保证绕组引线与套管连接处绝缘的可靠性和套管与升高座之间绝缘的稳定性，并具有足够的安全裕度。为满足工程布局需求的换流变压器网侧绕组多采用端部轴向出线方法，网侧出线装置边界条件比交流变压器传统高压中部出线复杂，需要考虑相关的电、磁环境对空间引线电场的耦合影响。变压器绕组排布由铁心向外依次是阀绕组-网绕组-调压绕组，网侧绕组首端电压等级为1000kV。网侧绕组首端由绕组上部沿轴向引出，两柱网侧首端引出后于上夹件外侧相联结实现两柱并联，网侧首端两柱并联后由油箱侧壁的网侧升高座引出，接入网侧套管。网侧首端至网侧套管的引出线整体安装在均压管内，均压管外侧采用多层薄纸板小油隙结构均匀电场。均压管在网侧升高座与油箱连接处分成两个部分，一部分为油箱内均压管，用于均压网侧首端引线与油箱内各组部件的电场，另一部分为升高座内出线装置，主要用于均压网侧首端引出线与套管连接部位电场。
2.2带电操作
状态检修就是在电力系统的设备处于工作状态下，对其开展的检修工作，这就使得电力检修的工作人员在开展对其检修工作时，需要具体的工作人员能够做好充足的防护措施，还有要负责对各个环节的作业行为进行良好的监督和管理，提高工作人员对安全性的重视，加强自身的自我防护。为了能够提高状态检修的安全性，就需要对具体的检修人员开展严格的岗前培训工作，只有经过考核合格者，才能够真正地走上工作岗位。并且，定期对检修人员开展模拟演练活动，提高其实际工作经验以。尤其是在开展检修工作之前，需要保证使用的检修工具和设备处于正常的状态中，避免在进行检修工作时，出现检修工具不正常的问题。
需要注意的是，对变电站设备在带电状态下开展检修工作有着较大的危险性，需要检修人员能够养成良好的我安全意识，能够在工作时多加小心，避免出现意外事故。
2.3电力变压器高压试验的条件
在进行试验时要对周围环境及器械进行严格检测，从而确保整个试验的进行符合相应前提条件。首先从电阻器自身来讲，需要选择质量较高的电阻器，同时确保电阻器的数量符合实验需求，从而有效发挥其自身的散热功能，确保对电力变压器试验的顺利进行，降低安全事故发生的概率。其次，为了确保试验结果的准确性，需要对周围环境因素进行控制，将温度以及湿度控制在合理的范围内，过高的温度会严重影响变压器的运作效果，主要是因为在高温下电阻器中的一些物质运动较为活跃，会使得变压器无法正运行，一些耐热性较差的材料会因为过高的温度产生溶解，出现一系列安全隐患，无法达到良好地试验效果。同时需要及时清理周围的灰尘，避免其对试验过程以及结果产生干扰。
2.4屏蔽筒与绕组对接处电场仿真分析
在引线管端部与绕组衔接处，需综合考虑引线管端头插接深度、出线成型件与引线管径油隙分配情况，并模拟引线管引出后单独与铁心夹件形成楔形大油隙的电场分布情况。通过分析优化，确定端部结构需要考虑各层内的电场裕度分布均匀，且与绕组端部的出线成型件对插配合时无干扰、对插交错距离满足爬电要求，端部引线管距离最近的铁心夹件增加绝缘分隔满足设计裕度要求。
2.5电场分布特征
变压器出线装置的电场分布可采用三维有限元法进行电场计算。有学者通过对有限元模型分析，给出了出线装置的整体电场分布特征：最大场强在均压球处油纸绝缘的第一层油隙中。出线装置不同部位场强也不同。有学者通过仿真得出了两种结构的出线装置电力线分布及绝缘裕度对比。
2.6避免自动跳闸问题的产生
跳闸是实验过程中常见的问题，操作不当可能会引起电压故障、进而出现跳闸，同时一些装置设备老化也可能导致跳闸，需及时关闭总开关、及时避免火灾问题的发生。针对因为人为原因造成的跳闸需加强对工作人员的培训，使其严格按照规范流程进行操作，从而避免因操作不当导致电路出现故障。同时针对由于设备问题导致的跳闸问题，需提前对设备进行检查，设置线路保护装置，从而有效降低跳闸发生的概率。
结语
本文中笔者分析了1000kV特高压变压器出线装置的结构特点及电场分布，针对某变电站出现的油中溶解气体检测异常进行了缺陷的查找与排除。通过变压器油中溶解气体检测、绕组连同套管的长时感应耐压试验带局部放电测量、超声波局部放电检测定位，及时发现了变压器出线装置绝缘缺陷。缺陷的及时发现及处理避免了严重故障的发生。同时，案例也为同类型变压器的运行维护及状态评估提供了参考。
参考文献
[1]GB/T1094.3-2003，电力变压器第三部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙[S].
[2]李金忠，孙建涛，张书琦，等.特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究[J].中国电机工程学报，2012，32(34):151-157.
[3]罗青林，钟俊涛.降低局部放电概率的特高压变压器绝缘设计[J].变压器，2011，48(11):16-18.
[4]赵婉君.高压直流输电工程技术[M].北京:中国电力出版社，2004.
[5]杨丽君，廖瑞金，孙才新，等.油纸绝缘的局部放电特征量分析及危险等级评估方法研究[J].中国电机工程学报.2011，31(1):123-130.