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摘 要:针对750千伏高压电抗器油位偏低故障,分析了电抗器套管系统的工作原理,确定了油位偏低的故障数,通过跟踪检查逐一确认,找到了故障产生的根本原因,针对故障原因制定了改进措施。
关键词:电抗器;油位偏低
一、前言
在电力系统中,高压电气设备由于绝缘和灭弧的需要,采用了充油介质的电气设备。目前各750kV 变电站使用的主要充油设备有:主变压器、操作机构、并联电抗器、电流互感器、电压互感器、消弧线圈以及高压电容器等,在发电、变电、供电系统中占有核心地位,做好充油电力设备油位的运行监视和异常状况的分析处理工作,对于保证电网的安全稳定运行具有十分重大的意义。
二、电抗器油位偏低的危害
变电站的电抗器大多是露天布置,会经常受到气候变化和周围环境的影响,使其状态发生改变。电抗器设备运行时间长,运行油温高,促使油质、油位发生变化,油位的过低会导致油质受潮绝缘下降,灭弧能力降低,散热变差等危害。若油位过低,由于空气带有潮气进入油箱内,使充油设备部分结构绝缘下降,当充油设备故障时,电弧可能冲击油面,使游离气流混入空气引起爆炸或发生绝缘事故。
三、概述
某日,运维人员巡视发现,750千伏高压电抗器B相高压套管油位在8点位置处(告警值与额定值临界值偏上位置)。油位计结构为指针式,最低油位刻度为7点钟,最高油位刻度为11点钟;其中7点至8点钟为红色区域,若指针在此范围内,表明储油柜缺油,需要补油及油位跟踪;8点至11点为绿色区,若指针在此范围内,表明设备油位正常,能可靠运行。经检修人员到现场确认,B相高压套管油位存在异常。
四、电抗器油位异常原因分析及处理
4.1 温度变化造成的油位异常
根据绝缘油的特性,变压器油的体积变化系数为O.0007/℃,即每增加l℃,油體积增加万分之七。说明设备的油位变化是随环境温度和运行负荷变化 而变化的。翻阅多年的检修记录,发现变电站充油设备的油位异常具有季节性、周期性的特点。
随着环境温度下降,高抗三相高压套管油位刻度均下降,70天内A、C相下降一个时钟刻度,B相下降两个时钟刻度。综合考虑油位下降的因素:环境温度下降影响因素,内部套管油体积收缩。
4.1.1 极端气候
由于设备内的绝缘油体积随温度变化而增大或减小,当负荷增加导致设备发热量增加或气温发生剧变出现极端温度时,都可能出现油位异常现象。应当结合环境温度和负荷变化情况,仔细巡视充油设备油位变化。加强运行值班入员的安全责任心,做好在气温巨变时设备漏油事故准备工作。
4.1.2 不符合要求调整油位
由于设备前期油位调整不合理,未按设计和厂家规定的温度油位曲线来调整设备油位,造成油位偏低或偏高。当环境温度和设备负荷发生大幅度变化时,可能出现油位异常现象。出现这种情况时,应及时对照设备出厂的油位调整曲线,进行相应的油位调整。运行维护人员应加强设备实际油位与油位调整曲线的对比,在尚未出现油位异常情况前,选择合适机会调整油位到合适位置。
4.2 密封故障造成的油位异常
由于充油设备防渗关键部件是密封的,因此,发生设备渗、漏的主要原因也是由此而引起的。具体分析有以下原因。
(1)密封件质量。密封件在制造过程中,因原材料本身达不到质量要求,达不到规定密度或密封件长期处于高温高压的工作条件下,发生老化和性能下降。
(2)施工工艺。充油设备的制造、安装、检修工艺达不到设计和施工要求,都可能使充油设备某个部分的密封性能达不到使用要求。
(3)膨胀系数差异。因密封件接触部位的材质不同,密封材料和密封件之间产生不同步的热胀冷缩,导致密封不严而产生漏油。
(4)恶劣环境。室外充油设备经受长期的暴晒,使一些处于老化期的密封件加速老化,密封件软化变形。冬季气温较低,橡胶密封件易变形发硬。气温急剧变化时橡胶密封件由于热胀冷缩产生缝隙。导致密封件密封不严而产生漏油现象;这样会造成恶性循环,即高温——加速老化——温度降低——产生收缩变形——漏油。
对找到的渗漏点可采取以下方法进行消除:
(1)更换。运行时间较长的密封件会有明显的裂纹或者螺栓压痕很紧,就必须更换密封件,必要时可停电放油进行更换。
(2)简单处理。若密封件没有老化、外伤的痕迹,应仔细分析。如果是密封件因气候变化而产生渗漏,可以适当收紧密封面,但已无压缩量的密封件不能再收紧。有些是从密封法兰的压紧螺栓上渗油,可能是法兰密封件的螺栓眼太大不规范,封不住油所致;也可能是螺栓孔底有砂眼或法兰有裂纹使油慢慢的顺着螺栓丝扣渗出来,这就需要放油后对螺栓孔底及法兰的密封面做检查,再采取相应的方法处理。
(3)补焊。由于焊缝砂眼、铸件气眼或密封螺孔被钻透而造成的渗漏可采用电焊进行修补。对充油设备应放油后再进行焊接。运行条件允许,厂家同意,且技术条件具备时,也可进行带油补焊。
(4)堵漏。在漏点找到后,也可采用密封胶进行封堵。对漏点周围要用砂纸打磨干净,以露出金属本色为止,使粘接更为牢固,这是堵漏是否成功很关键的一道工序。用丙酮擦洗打磨过的部位,然后涂上调配好的密封胶。如果油压过大导致胶层起泡时,应将导流管插入胶层放油,待胶快凝固时用密封胶埋住导流管,直至完全固化。油被完全止住后,再涂一层胶加强。
五、结论
充油设备油位异常是变电站运行中常见问题,以上归纳了充油设备油位异常的特点及表现形式,给出具体处理方法,对日常工作中的处理和季节性针对设备出现异常情况进行防范具有很大帮助。上述多起设备渗漏故障现象及处理措施,都是参考记录工作中积累的经验,由于发现及时、处理及时,避免了多起由于渗漏而引起的设备故障,对保障设备安全和电网安全起到了积极的成效。
参考文献
[1]张登宇.充油设备的放电故障与预防措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(7).
[2]殷继明,王沛.谐波的产生及对电力设备的影响[J].科技资讯,2009(1).
[3]崔长春,王戈.关于促进我国电力设备制造业进一步发展的思考[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2009(2).
关键词:电抗器;油位偏低
一、前言
在电力系统中,高压电气设备由于绝缘和灭弧的需要,采用了充油介质的电气设备。目前各750kV 变电站使用的主要充油设备有:主变压器、操作机构、并联电抗器、电流互感器、电压互感器、消弧线圈以及高压电容器等,在发电、变电、供电系统中占有核心地位,做好充油电力设备油位的运行监视和异常状况的分析处理工作,对于保证电网的安全稳定运行具有十分重大的意义。
二、电抗器油位偏低的危害
变电站的电抗器大多是露天布置,会经常受到气候变化和周围环境的影响,使其状态发生改变。电抗器设备运行时间长,运行油温高,促使油质、油位发生变化,油位的过低会导致油质受潮绝缘下降,灭弧能力降低,散热变差等危害。若油位过低,由于空气带有潮气进入油箱内,使充油设备部分结构绝缘下降,当充油设备故障时,电弧可能冲击油面,使游离气流混入空气引起爆炸或发生绝缘事故。
三、概述
某日,运维人员巡视发现,750千伏高压电抗器B相高压套管油位在8点位置处(告警值与额定值临界值偏上位置)。油位计结构为指针式,最低油位刻度为7点钟,最高油位刻度为11点钟;其中7点至8点钟为红色区域,若指针在此范围内,表明储油柜缺油,需要补油及油位跟踪;8点至11点为绿色区,若指针在此范围内,表明设备油位正常,能可靠运行。经检修人员到现场确认,B相高压套管油位存在异常。
四、电抗器油位异常原因分析及处理
4.1 温度变化造成的油位异常
根据绝缘油的特性,变压器油的体积变化系数为O.0007/℃,即每增加l℃,油體积增加万分之七。说明设备的油位变化是随环境温度和运行负荷变化 而变化的。翻阅多年的检修记录,发现变电站充油设备的油位异常具有季节性、周期性的特点。
随着环境温度下降,高抗三相高压套管油位刻度均下降,70天内A、C相下降一个时钟刻度,B相下降两个时钟刻度。综合考虑油位下降的因素:环境温度下降影响因素,内部套管油体积收缩。
4.1.1 极端气候
由于设备内的绝缘油体积随温度变化而增大或减小,当负荷增加导致设备发热量增加或气温发生剧变出现极端温度时,都可能出现油位异常现象。应当结合环境温度和负荷变化情况,仔细巡视充油设备油位变化。加强运行值班入员的安全责任心,做好在气温巨变时设备漏油事故准备工作。
4.1.2 不符合要求调整油位
由于设备前期油位调整不合理,未按设计和厂家规定的温度油位曲线来调整设备油位,造成油位偏低或偏高。当环境温度和设备负荷发生大幅度变化时,可能出现油位异常现象。出现这种情况时,应及时对照设备出厂的油位调整曲线,进行相应的油位调整。运行维护人员应加强设备实际油位与油位调整曲线的对比,在尚未出现油位异常情况前,选择合适机会调整油位到合适位置。
4.2 密封故障造成的油位异常
由于充油设备防渗关键部件是密封的,因此,发生设备渗、漏的主要原因也是由此而引起的。具体分析有以下原因。
(1)密封件质量。密封件在制造过程中,因原材料本身达不到质量要求,达不到规定密度或密封件长期处于高温高压的工作条件下,发生老化和性能下降。
(2)施工工艺。充油设备的制造、安装、检修工艺达不到设计和施工要求,都可能使充油设备某个部分的密封性能达不到使用要求。
(3)膨胀系数差异。因密封件接触部位的材质不同,密封材料和密封件之间产生不同步的热胀冷缩,导致密封不严而产生漏油。
(4)恶劣环境。室外充油设备经受长期的暴晒,使一些处于老化期的密封件加速老化,密封件软化变形。冬季气温较低,橡胶密封件易变形发硬。气温急剧变化时橡胶密封件由于热胀冷缩产生缝隙。导致密封件密封不严而产生漏油现象;这样会造成恶性循环,即高温——加速老化——温度降低——产生收缩变形——漏油。
对找到的渗漏点可采取以下方法进行消除:
(1)更换。运行时间较长的密封件会有明显的裂纹或者螺栓压痕很紧,就必须更换密封件,必要时可停电放油进行更换。
(2)简单处理。若密封件没有老化、外伤的痕迹,应仔细分析。如果是密封件因气候变化而产生渗漏,可以适当收紧密封面,但已无压缩量的密封件不能再收紧。有些是从密封法兰的压紧螺栓上渗油,可能是法兰密封件的螺栓眼太大不规范,封不住油所致;也可能是螺栓孔底有砂眼或法兰有裂纹使油慢慢的顺着螺栓丝扣渗出来,这就需要放油后对螺栓孔底及法兰的密封面做检查,再采取相应的方法处理。
(3)补焊。由于焊缝砂眼、铸件气眼或密封螺孔被钻透而造成的渗漏可采用电焊进行修补。对充油设备应放油后再进行焊接。运行条件允许,厂家同意,且技术条件具备时,也可进行带油补焊。
(4)堵漏。在漏点找到后,也可采用密封胶进行封堵。对漏点周围要用砂纸打磨干净,以露出金属本色为止,使粘接更为牢固,这是堵漏是否成功很关键的一道工序。用丙酮擦洗打磨过的部位,然后涂上调配好的密封胶。如果油压过大导致胶层起泡时,应将导流管插入胶层放油,待胶快凝固时用密封胶埋住导流管,直至完全固化。油被完全止住后,再涂一层胶加强。
五、结论
充油设备油位异常是变电站运行中常见问题,以上归纳了充油设备油位异常的特点及表现形式,给出具体处理方法,对日常工作中的处理和季节性针对设备出现异常情况进行防范具有很大帮助。上述多起设备渗漏故障现象及处理措施,都是参考记录工作中积累的经验,由于发现及时、处理及时,避免了多起由于渗漏而引起的设备故障,对保障设备安全和电网安全起到了积极的成效。
参考文献
[1]张登宇.充油设备的放电故障与预防措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(7).
[2]殷继明,王沛.谐波的产生及对电力设备的影响[J].科技资讯,2009(1).
[3]崔长春,王戈.关于促进我国电力设备制造业进一步发展的思考[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2009(2).