220kV倒立式电流互感器漏油问题探究_产品与技术_机械工业北京电工技术经济研究所

>产品与技术

220kV倒立式电流互感器漏油问题探究

作者: 魏齐  来源:(国网上海市电力公司检修公司) 时间:2019-07-30

摘要:变电站中,因为倒立式流变良好的动、热稳定性能,越来越多地被广泛使用。因其有诸多优点,例如这种电流互感器对于提高电网稳定性能起到至关重要的作用等。本文介绍了倒置式电流互感器的结构特点,以及与正立式电流互感器的比较;通过对站内已发生漏油事故的电流互感器进行返厂解体检查,经过双方共同的探究,最终找到该电流互感器漏油的原因,从中总结出切实可行的解决方案。

关键词:结构特点;动热稳定性;漏油

0 

互感器有两种形式,一种为电压互感器,另一种为电流互感器,电流互感器是一次与二次的联络元件,分别向继电保护继电器、测量用电压线圈和电流线圈供电,用来正确反映电气设备的正常运行和故障情况,它们统属于特种变压器,它们的工作原理基本与变压器相同。本文以发生漏油故障的油浸倒置式电流互感器为例,阐述倒置式电流互感器此次故障详情及诊断分析。

1 油浸倒置式电流互感器结构特点

1.1倒立式电流互感器的部分组成

倒立式电流互感器分别由一次端子、膨胀期、储油柜、器身、瓷套、二次绕组、膨胀器、底座、排气塞、注放油塞、二次端子盒等组成。倒立式流变的铁芯由硅钢材料组成,形状为环形,底部通过管形铝管中的引线通至二次接线盒。它的一次端为导电杆,导电杆穿过铁心中心,电容屏包裹在铝管的外层,为倒立式电流互感器的主绝缘。在储油柜上部的金属膨胀器起到油压补偿的作用,本次厂内解体检查中,膨胀器内还装有液位计,当温度过高使油压上升至液位计底部时,液位计会通过传感部件跳开开关,起到保护作用。流变底部的二次接线盒用于布放二次接线。

1.2倒立式电流互感器的绝缘分布

倒立式电流互感器的主绝缘部分可分为均压套管绝缘和流变顶部绝缘。顶部绝缘通常来讲只有低压电极和高压电极,中间部分没有均压电极,但是均压的套管中却带有均压电极。流变顶部的主绝缘部分全部包绕在二次绕组上,同时为了更好地发挥出材料的绝缘特性,在绝缘内设有导电或半导电的电容屏,这样就可以将绝缘层分为好多层,其中每一对电屏连同绝缘层就构成了一个电容器。此外,为了使电屏之间电压的均匀分布,采取了等厚的方法。

1.3倒立式与正立式的优缺点比较

油浸倒置式电流互感器主要的优点是它的电流比。设计方法是通过改变一次绕组的连接方式,从而得到124 三种电流比;而正立式电流互感器只有两种电流比。

    倒立式流变顶部储油柜的密封是通过焊接做到的,这样的设计使得防渗漏油的效果很明显,而正立式流变则没有这种设计。

另外,倒立式的一次导体很短,即为一根导电杆贯穿铁心中间,这样一来,一次绕组就会少很多,当一次侧通过电流时,绕组产生的温升就会大大减少,这与正立式相比较,短的导电杆更容易满足较高的动热稳定电流的要求,同时也不需要接入一次过电压保护器。

另外还有一点就是由于一次绕组及导体均在上部的储油柜内,所以就不存在正立式流变时常放生的一次“U”型底部受潮的现象。

 同时,油浸倒置式电流互感器也存在着一些缺点:比如铁心和二次绕组在互感器的头部、互感器的中心会很高,会造成头重脚轻的现象,给现场吊装增加难度。

    由于倒立式的体积比较小,所以相应的内部绝缘的变压器油也会一定程度减少 ( 大约为相同电压等级正立式流变的60),关键是要注意不能长时间地采取油样,否则一段时间后有可能会触发低油压报警;正是因为它的结构较小,很紧凑,所以倒立式流变的制造工艺也较为严格。

2倒置式电流互感器故障现象及原因分析

2.1电流互感器故障现象

 倒立式流变常见故障有主绝缘击穿、电容屏断裂、低油位报警等。此次上海干练站某馈线油浸倒置式电流互感器在运行过程中发生的是二次接线端子盒持续漏油,现场采取立即停止运行的方法,并解体返厂检修。

2.2倒置式电流互感器解体后故障原因分析

该漏油电流互感器为特变电工康嘉互感器厂的产品。在厂内车间将绝缘油放尽后,拆除二次接线端子盒,在未松开环氧部分前,在环氧部分底部能够清晰看到有明显挂油现象,并且集中于右侧。在拆除环氧部分后,二次接线裸露在外。观察环氧部分密封槽口以及橡胶密封垫圈发现环氧槽口处有明显的坑洼缺口,并且靠近槽口外边缘;另外,橡胶密封垫表面并不是十分光滑,存在明显的凸起。由此初步判定漏油原因为密封件的质量问题导致密封不到位所致。如图1、图2所示:

001.png

二次接线盒密封垫凹凸不平   环氧部分存在缺口

随后,我们与厂方技术人员仔细检查了器身、瓷瓶、膨胀器、各焊接部位以及二次接线盒底座。最后发现二次接线盒底座垂直方向有些倾斜,再次用直尺与之对比,证实确实有一定程度的倾斜。如图3所示:

001.png

二次接线盒平面存在倾斜角度

 由此,进一步判断漏油的根本原因为由于二次接线盒连接底座垂直方向向右侧倾斜,在螺栓紧固时,右侧力矩不到位,使压紧面出现缝隙。再加上底座槽口与密封垫圈表面不光滑平整,再次影响到密封面,从而发生渗漏油事故。

3 倒置式电流互感器漏油解决方案

通过在厂家解体检查分析,判断主要原因为二次接线盒底座板平面向右倾斜,导致密封面密封不到位,再加上环氧槽口和密封垫圈表面不平整,最终导致持续渗漏油。厂家的解决方案是:将绝缘油泄放掉之后,更换新的环氧部分和密封垫圈,注油后二次接线盒右侧紧固时注意力矩要求。

4防止倒置式电流互感器漏油注意事项

此次的电流互感器二次接线盒处漏油也能反映出设备在运输过程中是否有防震措施。由于倒置式电流互感器结构上头重脚轻的特点,电力公司在相应的技术规范中有着明确的规定:要求倒置式电流互感器在运输过程中不能有过度的颠簸、撞击。并且还严格规定电压等级在220千伏及以上的倒置式电流互感器必须保持卧倒姿势运输,要求加装冲撞记录仪来进行监控。根据在厂内的解体分析,出现漏油事故的流变可能是在运输过程中,由于路面的不平整导致颠簸,从而使二次接线盒底座受力倾斜。

另外,在现场施工的安装人员也应当注意施工、吊装过程,严防吊车触碰设备以免损坏设备导致变形。

5 结束语

倒置式电流互感器漏油问题多体现在储油柜焊接部位、二次接线盒密封处。造成密封处漏油的原因有很多,有可能是由于制造厂家的制造工艺不达标,本身密封不良造成,设备投运后由于温度、湿度、电动力等原因使得密封处进一步受损;其次就是因为现场施工单位由于安装、起吊不当造成设备剐蹭甚至是受力破损变形导致密封处产生裂缝。因此,在设备安装和运输途中应当格外小心,做好运输、安装过程中的防震措施。

参考文献:

[1] 王世阁,张军阳.互感器故障及典型案例分析.中国电力出版社,2013.

[2] 李影.倒置式电流互感器常见故障及诊断分析.2014.

 (手稿日期:2018-06-30))


上一篇:工厂供电系统低压配电保护电器的合理选择 下一篇:对微电网电能质量分析的研究