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GIS電壓互感器擊穿故障原因及預防措施

三新電力 - 技術部    2020-08-06    瀏覽:    二維碼

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摘要:本文來源《電力自動化儀器儀表》雜志,轉載請注明出處。 西安西電高壓開關有限責任公司 王光明 楊育京 牛建鴻 曾慶忠 嚴新 摘要:為減少GIS用電壓互感器運行中發生的擊穿放電故障,確保其安全運行,本文通過對其故障進行分類,分析研究其...

本文來源《電力自動化&儀器儀表》雜志,轉載請注明出處。

国产野外无码理论片在线观看 西安西電高壓開關有限責任公司 王光明 楊育京 牛建鴻 曾慶忠 嚴新

摘要:為減少GIS用電壓互感器運行中發生的擊穿放電故障,確保其安全運行,本文通過對其故障進行分類,分析研究其生產制造過程及運輸、現場運行條件,得出其產生故障原因,制定相應的預防措施,使電壓互 感器產品質量顯著提高。

關鍵詞:電壓互感器 擊穿 故障分析 諧振

在電力工業中, “氣體絕緣金屬封閉開關設備”( Gas Insulated Switchgear)簡稱GIS,它將一座變電站中除變壓器以外的一次設備,包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等, 經優化設計有機地組合成一個整體。

電壓互感器( PT)是GIS中必不可少的關鍵元件之一,作為變電站日常運行中的一種重要設備,專門用作電壓變換的特種變壓器,可將電力系統的高電壓按比例關系變換成標準二次電壓,所提供的實時電壓檢測值,供電力系統的電氣測量和電氣保護使用。

PT又是發電廠、變電所等輸電和供電系統不可缺少的一種檢測元件,隨著我國電力事業的蓬勃發展,對其性能提出了更高的要求,如果PT的絕緣性能發生故障,將引起PT放電,造成一次或二次繞組擊穿,引發繼電保護動作,使得PT退出運行,電力線路停運。

1 電壓互感器工作原理

PT工作原理圖
圖1 PT工作原理圖

国产野外无码理论片在线观看 電壓互感器在正常工作條件下,其二次電壓實質上與一次電壓成正比,在連接方向正確時,二次電壓對一次電壓的相位差接近于零,電壓互感器的一次繞組并聯接與電力線路,線路中的電壓就是互感器的一次電壓,二次繞組外部回路接有測量儀器、儀表或繼電保護、自動控制裝置等,其工作原理見圖1。

国产野外无码理论片在线观看 根據電力線路的電壓等級,PT的一次、二次繞組之間需要設置足夠的絕緣,以保證所有低壓設備與高電壓相隔離。126kV電壓互感器產品見圖2。

126kV電壓互感器
圖2 126kV電壓互感器

2 電壓互感器擊穿放電類型及分析

国产野外无码理论片在线观看 根據相關文獻以及公司生產PT多年以來的PT放電事故,總結了其常見的擊穿放電類型,并對其形成原因進行分析。

2.1 油類污染引起的擊穿放電

電壓互感器(PT)在現場安裝時,由于抽真空處理過程,未嚴格按操作規程進行,導致真空泵油倒流,進入PT氣室之中,造成氣室之中屏蔽罩,或者PT線圈等沾染油污 ,運行前期,由于真空泵油作為絕緣油一種,可視作絕緣物,但隨著PT氣室中,一次高壓作用,產生局部放電,導致絕緣油碳化,即絕緣油在高電壓作用下,分子 鏈分解斷裂,形成碳化物,在屏蔽罩或者PT線圈上,形成黑色附著層,見圖3,形成放電通道,致使PT產生放電擊穿。

PT線圈放電及盤式絕緣子油污放電圖
圖3 PT線圈放電及盤式絕緣子油污放電圖

 

国产野外无码理论片在线观看 因此,無論在PT的生產廠家,還是安裝現場,抽真空處理時,必須嚴格按標準操作規程進行,并進行實際記錄,一旦發生可能的真空泵油倒流,PT產品必須按規定進行解體檢查,重新進行處理;同時,對抽真空所使用機組,僅可能采用防止真空油倒流的控制裝置,避免對PT氣室形成危害。

2.2鐵芯夾帶異物引起的擊穿放電

倒裝狀態的PT

 

国产野外无码理论片在线观看 圖4 倒裝狀態的PT

電壓互感器在現場運行,安裝方式處于倒裝狀態時(見圖4),由于其運輸、生產過程處于正立狀態,由于產品在裝配過程當中,不小心帶入異物,夾雜在鐵心或器身某個部位,當產品帶電運行后,在電磁場作用下鐵心等產生微小的震動,由于產品倒裝,導致異物掉落。異物在掉落的過程中,飄落于間隙距離最小之處(即高壓導體與低壓軀殼拔口處電場最不均勻的地方,如圖4所示,電場產生局部畸變,高壓導體對軀殼產生放電,放電產物噴濺后,導致SF6氣體被污染,之后可能引起線圈外側的均壓屏蔽對軀殼放電、一次線圈沿面放電、絕緣盆子表面的一系列不規則的貫穿性放電等故障現象。

針對上述原因引起的故障,要求在PT鐵芯進行疊裝之前,每片硅鋼鐵芯要求使用無水酒精進行清潔擦拭,方可進行疊裝,而且疊裝時需要使用疊裝專用工裝,防止由于摩擦產生金屬粉末,夾帶于硅鋼鐵芯之中,隨鐵芯裝配而進入PT氣室中,在PT后期運行引發故障。

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