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500kV变压器、电抗器的套管障碍分析 
(发布日期:2012-11-19 14:00:18) 来源:
 
   

摘 要:变压器、电抗器是电力系统的主要设备之一,在电力系统中起着举足轻重的作用,因此他们所发生的事故和障碍倍受关注。变压器、电抗器除本体所发生的事故和障碍外,附件套管的事故和障碍也占相当的比例。近年来,500kV变压器、电抗器的事故和障碍频繁发生,已经引起了有关部门的重视。文章介绍了近年来在我国运行的国产和进口500kV变压器、电抗器的套管事故和障碍情况,并进行了分析。

  关键词:变压器;电抗器;套管;事故及障碍;分析

  1 在运500kV变压器、电抗器概况

  目前,在我国运行的500kV变压器截止到2000年底的统计数字是701台,186 054MVA。其中,进口单相变压器335台,80 978MVA;进口三相变压器59台,28 932MVA;国产(含合资企业)单相变压器259台,58 964MVA;国产三相变压器47台,17 200MVA。500kV并联电抗器截止到2000年底的统计数字是230台,11 230Mvar。其中,进口有88台,4400Mvar;国产有142台,6 830Mvar。

  据有关方面的统计,如果将变压器、电抗器所发生的事故及障碍按损坏部位分类的话,套管所发生的事故及障碍居第2位,仅次于线圈。

  2 事故及障碍情况

  据不完全统计,迄今为止,国产和进口500kV变压器、电抗器上安装的套管先后共发生事故23台次,其中国产套管事故8台次,进口套管事故15台次。占同期变压器、电抗器事故总台次的36%。障碍27台次,其中国产套管16台次,进口套管11台次。占同期统计到的变压器、电抗器障碍总台次的12.4%。

  500kV变压器、电抗器的套管也不例外,曾经发生过火灾,返厂修理至少有3起(某主变压器和换流变压器各1次,某电厂电抗器1次)。为了减少损失,有数起事故在现场组织抢修更换。变压器、电抗器的套管事故对系统安全运行已经构成了一定的威胁。500kV变压器、电抗器套管事故及障碍的统计情况见表1。

   

  3 障碍类型分析

  对典型障碍分析如下:

  (1)外绝缘闪络。主要发生在高压套管上,表现形式大多为在大雨中闪络,雨水在套管裙边外沿形成短路通道,致使发生外绝缘闪络。与污秽引起的沿面爬电闪络有一定区别,加装增爬裙后,情况有所好转。类似情况在500kV电流互感器瓷套上也时有发生。

  (2)套管自身存在质量问题。例如某换流变压器网侧事故套管解剖时,就发现存在绝缘纸连结设计和内油道设计不合理及多处工艺缺陷,以至连续2次发生同类型的套管爆炸事故。某变电站的中、低压套管为国内产品,该产品导电杆结构设计不合理,将套管芯管由铜管改为铜铝复合管后,运行中造成金属层间的接触电位差放电,油中可燃性气体含量严重超标,达10000μL/L。最终这3台单相变压器的20只中、低压套管全部被更换。

  乌克兰扎波罗什变压器厂的高压套管瓷件存在裂纹、油色谱不良等缺陷。俄罗斯契比雪夫电工厂的多节胶装粘接瓷套的粘接面漏油。有的厂家把引线的金属连接件放入穿缆管内,这是一种不合理的结构。还有的厂家套管瓷件与金属法兰之间硅填充物灌注不够密实,表面未涂防水胶,水分渗入后冻胀产生裂缝。有些套管因末屏闲置的引出线头未做绝缘处理而与法兰内壁产生放电。还有些套管在振动时出现瓷件断裂等现象。

  (3)在安装、检修过程中较多套管的复装工艺存在问题。如出现引线根部被拉出;均压球裂纹松动;引线包扎的绝缘层与穿缆管磨擦受损后产生接触放电现象;穿缆线回弯预留长度过短,使得头部导体连接面积达不到要求;引线导电杆安装不到位,压紧螺母不能有效压紧引线导电杆,造成接触不良而产生发热以至烧熔;还有在套管复装过程中,由于对升高座内绝缘屏蔽结构不甚了解,以至于插入套管时碰掉了均压环的等电位连线,造成悬浮放电障碍等等。

  (4)导电连结端子接触不良发热。内部连接点和外部连接点均有这方面的问题。有因制造时将军帽和引线接头的公差配合不当,导致接触不良所发生的过热障碍,也有上述安装、检修中存在的问题,还有运行巡视检查中未及时发现外部接头过热导致的过热熔断事故。

  (5)套管外部端子过度受力。包括外部连线支撑点不够、连线热胀冷缩的影响考虑不足以及检修时升降工具不具备,检修人员顺瓷套爬上爬下,不但拆卸端子不方便,还会导致端子过度受力,造成密封面密封失效渗漏、瓷件裂纹等不应有的障碍。例如,某500kV变电站4号主变压器35kV套管与母线连接采用的是800mm2导线,其长度约为8.5m,中间无支撑点,装引线时需8个人连拉带扛才能到位。2002年2月20日,在无风、无暴雨条件下,连线端子板折断,发生35kV套管接线板受损事故。事故原因分析,认为是设计方面的缺陷造成了35kV套管连线上荷载过大疲劳断裂。建议今后设计中应考虑不同气象条件下的自重荷载、覆冰荷载下的验证计算。

  (6)正常运行电压下套管爆炸或套管绝缘损坏。比较突出的是Alsthom公司的变压器所发生的2次高压套管损坏事故,其中某变电站的套管事故还引发了火灾。此外,早期发生在某电厂的TU变压器的高压套管事故也较为典型。这类事故大多发生在下瓷套及其周围的成型绝缘件中,击穿点也基本上是下瓷套端部均压罩对周围升高座外壁和其他接地体间击穿。原因分析,有套管自身质量问题,也有下瓷套对地绝缘不良问题,同时也不排除有套管设计安装中存在的问题。某电厂5号变压器就存在设计安装方面的问题。而油气套管损坏事故也应归入此类事故。

  4、结语

  套管事故有多种,轻者如外绝缘闪络、接头烧熔、套管绝缘局部击穿或瓷件裂纹渗漏油等,不会影响变压器、电抗器的线圈和器身绝缘,只需进行局部处理或更换套管即可恢复运行。而重者则可造成套管爆炸、下瓷套外绝缘成型件破损甚至着火燃烧,套管爆炸时瓷件碎片还会打坏其他电器设备,致使事故扩大,甚至需要长期停电修复,带来巨大的经济损失。

摘 要:变压器、电抗器是电力系统的主要设备之一,在电力系统中起着举足轻重的作用,因此他们所发生的事故和障碍倍受关注。变压器、电抗器除本体所发生的事故和障碍外,附件套管的事故和障碍也占相当的比例。近年来,500kV变压器、电抗器的事故和障碍频繁发生,已经引起了有关部门的重视。文章介绍了近年来在我国运行的国产和进口500kV变压器、电抗器的套管事故和障碍情况,并进行了分析。

  关键词:变压器;电抗器;套管;事故及障碍;分析

  1 在运500kV变压器、电抗器概况

  目前,在我国运行的500kV变压器截止到2000年底的统计数字是701台,186 054MVA。其中,进口单相变压器335台,80 978MVA;进口三相变压器59台,28 932MVA;国产(含合资企业)单相变压器259台,58 964MVA;国产三相变压器47台,17 200MVA。500kV并联电抗器截止到2000年底的统计数字是230台,11 230Mvar。其中,进口有88台,4400Mvar;国产有142台,6 830Mvar。

  据有关方面的统计,如果将变压器、电抗器所发生的事故及障碍按损坏部位分类的话,套管所发生的事故及障碍居第2位,仅次于线圈。

  2 事故及障碍情况

  据不完全统计,迄今为止,国产和进口500kV变压器、电抗器上安装的套管先后共发生事故23台次,其中国产套管事故8台次,进口套管事故15台次。占同期变压器、电抗器事故总台次的36%。障碍27台次,其中国产套管16台次,进口套管11台次。占同期统计到的变压器、电抗器障碍总台次的12.4%。

  500kV变压器、电抗器的套管也不例外,曾经发生过火灾,返厂修理至少有3起(某主变压器和换流变压器各1次,某电厂电抗器1次)。为了减少损失,有数起事故在现场组织抢修更换。变压器、电抗器的套管事故对系统安全运行已经构成了一定的威胁。500kV变压器、电抗器套管事故及障碍的统计情况见表1。

   

  3 障碍类型分析

  对典型障碍分析如下:

  (1)外绝缘闪络。主要发生在高压套管上,表现形式大多为在大雨中闪络,雨水在套管裙边外沿形成短路通道,致使发生外绝缘闪络。与污秽引起的沿面爬电闪络有一定区别,加装增爬裙后,情况有所好转。类似情况在500kV电流互感器瓷套上也时有发生。

  (2)套管自身存在质量问题。例如某换流变压器网侧事故套管解剖时,就发现存在绝缘纸连结设计和内油道设计不合理及多处工艺缺陷,以至连续2次发生同类型的套管爆炸事故。某变电站的中、低压套管为国内产品,该产品导电杆结构设计不合理,将套管芯管由铜管改为铜铝复合管后,运行中造成金属层间的接触电位差放电,油中可燃性气体含量严重超标,达10000μL/L。最终这3台单相变压器的20只中、低压套管全部被更换。

  乌克兰扎波罗什变压器厂的高压套管瓷件存在裂纹、油色谱不良等缺陷。俄罗斯契比雪夫电工厂的多节胶装粘接瓷套的粘接面漏油。有的厂家把引线的金属连接件放入穿缆管内,这是一种不合理的结构。还有的厂家套管瓷件与金属法兰之间硅填充物灌注不够密实,表面未涂防水胶,水分渗入后冻胀产生裂缝。有些套管因末屏闲置的引出线头未做绝缘处理而与法兰内壁产生放电。还有些套管在振动时出现瓷件断裂等现象。

  (3)在安装、检修过程中较多套管的复装工艺存在问题。如出现引线根部被拉出;均压球裂纹松动;引线包扎的绝缘层与穿缆管磨擦受损后产生接触放电现象;穿缆线回弯预留长度过短,使得头部导体连接面积达不到要求;引线导电杆安装不到位,压紧螺母不能有效压紧引线导电杆,造成接触不良而产生发热以至烧熔;还有在套管复装过程中,由于对升高座内绝缘屏蔽结构不甚了解,以至于插入套管时碰掉了均压环的等电位连线,造成悬浮放电障碍等等。

  (4)导电连结端子接触不良发热。内部连接点和外部连接点均有这方面的问题。有因制造时将军帽和引线接头的公差配合不当,导致接触不良所发生的过热障碍,也有上述安装、检修中存在的问题,还有运行巡视检查中未及时发现外部接头过热导致的过热熔断事故。

  (5)套管外部端子过度受力。包括外部连线支撑点不够、连线热胀冷缩的影响考虑不足以及检修时升降工具不具备,检修人员顺瓷套爬上爬下,不但拆卸端子不方便,还会导致端子过度受力,造成密封面密封失效渗漏、瓷件裂纹等不应有的障碍。例如,某500kV变电站4号主变压器35kV套管与母线连接采用的是800mm2导线,其长度约为8.5m,中间无支撑点,装引线时需8个人连拉带扛才能到位。2002年2月20日,在无风、无暴雨条件下,连线端子板折断,发生35kV套管接线板受损事故。事故原因分析,认为是设计方面的缺陷造成了35kV套管连线上荷载过大疲劳断裂。建议今后设计中应考虑不同气象条件下的自重荷载、覆冰荷载下的验证计算。

  (6)正常运行电压下套管爆炸或套管绝缘损坏。比较突出的是Alsthom公司的变压器所发生的2次高压套管损坏事故,其中某变电站的套管事故还引发了火灾。此外,早期发生在某电厂的TU变压器的高压套管事故也较为典型。这类事故大多发生在下瓷套及其周围的成型绝缘件中,击穿点也基本上是下瓷套端部均压罩对周围升高座外壁和其他接地体间击穿。原因分析,有套管自身质量问题,也有下瓷套对地绝缘不良问题,同时也不排除有套管设计安装中存在的问题。某电厂5号变压器就存在设计安装方面的问题。而油气套管损坏事故也应归入此类事故。

  4、结语

  套管事故有多种,轻者如外绝缘闪络、接头烧熔、套管绝缘局部击穿或瓷件裂纹渗漏油等,不会影响变压器、电抗器的线圈和器身绝缘,只需进行局部处理或更换套管即可恢复运行。而重者则可造成套管爆炸、下瓷套外绝缘成型件破损甚至着火燃烧,套管爆炸时瓷件碎片还会打坏其他电器设备,致使事故扩大,甚至需要长期停电修复,带来巨大的经济损失。

摘 要:变压器、电抗器是电力系统的主要设备之一,在电力系统中起着举足轻重的作用,因此他们所发生的事故和障碍倍受关注。变压器、电抗器除本体所发生的事故和障碍外,附件套管的事故和障碍也占相当的比例。近年来,500kV变压器、电抗器的事故和障碍频繁发生,已经引起了有关部门的重视。文章介绍了近年来在我国运行的国产和进口500kV变压器、电抗器的套管事故和障碍情况,并进行了分析。

  关键词:变压器;电抗器;套管;事故及障碍;分析

  1 在运500kV变压器、电抗器概况

  目前,在我国运行的500kV变压器截止到2000年底的统计数字是701台,186 054MVA。其中,进口单相变压器335台,80 978MVA;进口三相变压器59台,28 932MVA;国产(含合资企业)单相变压器259台,58 964MVA;国产三相变压器47台,17 200MVA。500kV并联电抗器截止到2000年底的统计数字是230台,11 230Mvar。其中,进口有88台,4400Mvar;国产有142台,6 830Mvar。

  据有关方面的统计,如果将变压器、电抗器所发生的事故及障碍按损坏部位分类的话,套管所发生的事故及障碍居第2位,仅次于线圈。

  2 事故及障碍情况

  据不完全统计,迄今为止,国产和进口500kV变压器、电抗器上安装的套管先后共发生事故23台次,其中国产套管事故8台次,进口套管事故15台次。占同期变压器、电抗器事故总台次的36%。障碍27台次,其中国产套管16台次,进口套管11台次。占同期统计到的变压器、电抗器障碍总台次的12.4%。

  500kV变压器、电抗器的套管也不例外,曾经发生过火灾,返厂修理至少有3起(某主变压器和换流变压器各1次,某电厂电抗器1次)。为了减少损失,有数起事故在现场组织抢修更换。变压器、电抗器的套管事故对系统安全运行已经构成了一定的威胁。500kV变压器、电抗器套管事故及障碍的统计情况见表1。

   

  3 障碍类型分析

  对典型障碍分析如下:

  (1)外绝缘闪络。主要发生在高压套管上,表现形式大多为在大雨中闪络,雨水在套管裙边外沿形成短路通道,致使发生外绝缘闪络。与污秽引起的沿面爬电闪络有一定区别,加装增爬裙后,情况有所好转。类似情况在500kV电流互感器瓷套上也时有发生。

  (2)套管自身存在质量问题。例如某换流变压器网侧事故套管解剖时,就发现存在绝缘纸连结设计和内油道设计不合理及多处工艺缺陷,以至连续2次发生同类型的套管爆炸事故。某变电站的中、低压套管为国内产品,该产品导电杆结构设计不合理,将套管芯管由铜管改为铜铝复合管后,运行中造成金属层间的接触电位差放电,油中可燃性气体含量严重超标,达10000μL/L。最终这3台单相变压器的20只中、低压套管全部被更换。

  乌克兰扎波罗什变压器厂的高压套管瓷件存在裂纹、油色谱不良等缺陷。俄罗斯契比雪夫电工厂的多节胶装粘接瓷套的粘接面漏油。有的厂家把引线的金属连接件放入穿缆管内,这是一种不合理的结构。还有的厂家套管瓷件与金属法兰之间硅填充物灌注不够密实,表面未涂防水胶,水分渗入后冻胀产生裂缝。有些套管因末屏闲置的引出线头未做绝缘处理而与法兰内壁产生放电。还有些套管在振动时出现瓷件断裂等现象。

  (3)在安装、检修过程中较多套管的复装工艺存在问题。如出现引线根部被拉出;均压球裂纹松动;引线包扎的绝缘层与穿缆管磨擦受损后产生接触放电现象;穿缆线回弯预留长度过短,使得头部导体连接面积达不到要求;引线导电杆安装不到位,压紧螺母不能有效压紧引线导电杆,造成接触不良而产生发热以至烧熔;还有在套管复装过程中,由于对升高座内绝缘屏蔽结构不甚了解,以至于插入套管时碰掉了均压环的等电位连线,造成悬浮放电障碍等等。

  (4)导电连结端子接触不良发热。内部连接点和外部连接点均有这方面的问题。有因制造时将军帽和引线接头的公差配合不当,导致接触不良所发生的过热障碍,也有上述安装、检修中存在的问题,还有运行巡视检查中未及时发现外部接头过热导致的过热熔断事故。

  (5)套管外部端子过度受力。包括外部连线支撑点不够、连线热胀冷缩的影响考虑不足以及检修时升降工具不具备,检修人员顺瓷套爬上爬下,不但拆卸端子不方便,还会导致端子过度受力,造成密封面密封失效渗漏、瓷件裂纹等不应有的障碍。例如,某500kV变电站4号主变压器35kV套管与母线连接采用的是800mm2导线,其长度约为8.5m,中间无支撑点,装引线时需8个人连拉带扛才能到位。2002年2月20日,在无风、无暴雨条件下,连线端子板折断,发生35kV套管接线板受损事故。事故原因分析,认为是设计方面的缺陷造成了35kV套管连线上荷载过大疲劳断裂。建议今后设计中应考虑不同气象条件下的自重荷载、覆冰荷载下的验证计算。

  (6)正常运行电压下套管爆炸或套管绝缘损坏。比较突出的是Alsthom公司的变压器所发生的2次高压套管损坏事故,其中某变电站的套管事故还引发了火灾。此外,早期发生在某电厂的TU变压器的高压套管事故也较为典型。这类事故大多发生在下瓷套及其周围的成型绝缘件中,击穿点也基本上是下瓷套端部均压罩对周围升高座外壁和其他接地体间击穿。原因分析,有套管自身质量问题,也有下瓷套对地绝缘不良问题,同时也不排除有套管设计安装中存在的问题。某电厂5号变压器就存在设计安装方面的问题。而油气套管损坏事故也应归入此类事故。

  4、结语

  套管事故有多种,轻者如外绝缘闪络、接头烧熔、套管绝缘局部击穿或瓷件裂纹渗漏油等,不会影响变压器、电抗器的线圈和器身绝缘,只需进行局部处理或更换套管即可恢复运行。而重者则可造成套管爆炸、下瓷套外绝缘成型件破损甚至着火燃烧,套管爆炸时瓷件碎片还会打坏其他电器设备,致使事故扩大,甚至需要长期停电修复,带来巨大的经济损失。http://www.whtlhgdq.com/hwcssb/231.html

 
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