内蒙古电力技术  2016, Vol. 34 Issue (02): 18-21   PDF    
内蒙古电网电流互感器缺陷分析
杨玥, 康琪    
内蒙古电力科学研究院, 呼和浩特 010020
摘要: 根据内蒙古电网生产系统一次变电设备缺陷统计模块提供的基础数据,针对2015年内蒙古电网110 kV及以上电压等级电流互感器的运行缺陷情况,分别从缺陷类型、制造厂家、运行年限、缺陷检修类别、缺陷消缺率及消缺及时率6个方面进行了分析,有针对性地提出电流互感器在日常运行维护过程中的注意事项及检修建议。
关键词: 内蒙古电网     电流互感器     缺陷     状态检修     维护    
Analysis of Current Transformers Defects in Inner Mongolia Power Grid
YANG Yue, KANG Qi    
Inner Mongolia Power Research Institute, Hohhot 010020, China
Abstract: Based on the underlying data provided by Inner Mongolia Power Grid production systems substation equipment defect statistics module, for the whole year of 2015, the running cases of Inner Mongolia Power Grid 110 kV and above voltage level current transformers were analysed from the defect types, manufacturers, operating years, defect inspection category, defect elimination vacancy rates and the lack of timely elimination rate etc, presented current transformer precautions and maintenance recommendations in the daily operation and maintenance processes.
Key words: Inner Mongolia power grid     current transformer     defect     state maintenance     maintenance    
0 引言

近年来,内蒙古电网在大量投入新设备的同时加大设备改造力度,加强设备的状态检修监督管理,提高设备技术性能,以保障电网安全稳定运行。电流互感器(以下简称TA)作为输变电一次设备的重要组成设备,其使用量大、覆盖面广,且与供电可靠性密切相关,对其进行状态检修具有良好的社会、经济效益。本文对2015年内蒙古电网TA的运行缺陷进行统计分析,有针对性地提出在TA日常运行维护过程中的注意事项及检修建议,从而为TA的状态检修工作提供指导,确保网内TA的安全运行,完善变电一次设备生产运行的精细化管理。

1 内蒙古电网电流互感器设备概况

截至2015年年底,内蒙古电网110 kV及以上电压等级在运TA数量为22 378台,其中,500 kV TA633台,220 kV TA 8077台,110 kV TA 13 668台。由于近5 a内蒙古电网建设发展迅速,新投运和更换的TA总数量近1万台,该类设备的运行维护量及检修量大大增加。目前内蒙古电网在运TA缺陷种类虽然繁杂但呈现较为集中的现象,因此对内蒙古电网生产信息管理系统中各类TA的缺陷记录进行了梳理,并开展专项技术监督工作,以加强对TA的日常运维监督,提高TA的检修质量。

2 内蒙古电网电流互感器运行缺陷分析 2.1 按缺陷类型分析 2.1.1 缺陷数量统计

110 kV及以上电压等级TA共发生缺陷332起,其中,本体发生缺陷331起,占比99.7%,接地装置缺陷仅发生1起,占比0.3%。渗漏油类缺陷发生113次,占缺陷总量的34.0%;油位模糊缺陷发生109次,占缺陷总量31.9%;锈蚀类缺陷发生29次,占比8.7%;SF6密度继电器压力降低或指示不清,占缺陷总量5.4%;金属膨胀器破损或变形17起,占比5.1%。按缺陷类型统计TA缺陷数量饼图如图 1所示。

图1 按缺陷类型统计TA缺陷数量饼图
2.1.2 原因分析

TA结构相对简单,其本体部位发生缺陷的频率较高。从缺陷类型分析,渗漏油缺陷最多,其中,渗油部位为膨胀器或油位视窗的缺陷达66起,占渗漏油缺陷的58.4%。膨胀器渗油主要由2种因素引起:膨胀器中油的温度及体积反复变化,损伤各焊接连接部位;设备内部存在故障引起绝缘油过热或高温而发生裂化反应,产生气态烃,如甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等[1]。一旦TA内部压力突然升高并超过一定限度,膨胀器迅速伸长将罩顶顶起,直至膨胀器破裂,导致渗油。其次,发热及油中溶解气体分析不合格2项缺陷虽然排位较靠后,但从设备的整体评价角度看,这2项缺陷是反映TA内部隐患的重要参考状态量,应加强监督力度。发热的主要原因为接触不良,通常情况下是由于接线柱和线夹在安装或投切时配合度不够,有效接触面积不足所致[2]。本次统计的油中溶解气体分析不合格原因均为氢气超标。通常,在缺陷发生初期,色谱试验表现为油中溶解气体内氢气快速增长,从侧面反映出该类TA存在受潮或过热缺陷。

2.1.3 运行检修建议

(1) 提高TA的维护质量。渗漏油、油位模糊及锈蚀3类缺陷共占缺陷总量的74.6%,说明需加强TA的日常维护。首先,针对油浸式TA渗漏油缺陷反复发生情况,应及时更换相应胶圈或阀门,紧固螺丝,做好TA各接口处的密封;规范取油人员的操作过程,取样后要确认阀门拧紧。目前网内除很少部分110 kV TA为干式TA,其余全部为油浸式TA,因此该类缺陷必须得到足够重视。其次,应及时处理油位模糊缺陷,防止油位过低影响TA绝缘,致使线圈受潮;或油位过高,负荷较大时,油温过热,绝缘油遇热膨胀而发生溢油。第三,应及时清理油位视窗,以便于观察油位,避免出现油位过低影响绝缘,油位过高损坏膨胀器及TA均压罩变形等情况。此外,应及时更换锈蚀部件或做好防锈处理。

(2) 在设备运行过程中需加强红外测温、巡视监视,利用停电机会及时处理接触不良的接头或接线板等部件。另外还应重视测温装置的日常运行维护和周期定检工作,积极开展变压器测温装置现场校验工作,保证测温装置正常运行。

(3) 各发供电企业需加强设备状态检修的监督管理,定期取油,送至具有相应资质的检测机构进行检测,必要时增加一次侧直阻测试,并与出厂及交接试验数据进行比对。尤其是对于膨胀器发生变形的TA,更应加大监测力度,通过色谱试验监测TA内部是否发生局部放电等情况。

2.2 按制造厂家分析 2.2.1 缺陷数量统计

根据缺陷发生率,2015年全年江苏JK互感器股份有限公司、特变电工SY变压器集团有限公司、辽宁SY变压器有限责任公司3个厂家生产的TA在运设备发生缺陷数量占比最高,均为5.2%。其中,江苏JK互感器股份有限公司及辽宁SY变压器有限责任公司生产的缺陷TA投运时间接近,缺陷原因全部为油位指示不清晰;其次是特变电工SY变压器集团有限公司,油位指示不清晰缺陷占全部缺陷的82.8%。2015年网内各生产厂家的在运TA缺陷发生数量统计结果见表 1所示。

表 1 按制造厂家统计在运TA缺陷数量结果
2.2.2 原因分析

目前内蒙古电网110 kV及以上电压等级TA生产厂家共31家。2015年江苏JK互感器股份有限公司、牡丹江DY互感器厂、辽宁DL互感器有限公司等9家厂商生产的TA缺陷发生率相对较高,占TA缺陷总数的84.9%。而且这9家厂商生产的TA在内蒙古电网在运设备数量占比较大,达到33.4%,设备主要缺陷为油位指示不清。造成该类缺陷的主要原因为:油位指示监视窗设计不合理;膨胀器顶盖密封不严,灰尘进入导致无法识别具体数值[3]

2.2.3 运行检修建议

在TA采购时应尽可能选取生产及管理都较为成熟的大型厂商的产品,并加强对TA的选型、订货、安装调试及投运后的状态检修全过程管理,以保证TA投运后能够长期安全稳定的运行,并且便于后期TA的维修维护及备品备件的购置。同时根据5 a内的TA发生危急和严重缺陷的情况,总结不同生产厂家的TA缺陷记录,分类别分析其家族性缺陷。在条件允许的情况下,应从材料、密封性能等方面对该类缺陷设备进行统一改造,从根本上改变运行巡检人员对设备监视的被动局面,保证设备的安全运行。

2.3 按运行年限分析 2.3.1 缺陷数量统计

按TA运行年限统计缺陷数量结果见表 2所示,运行年限在6~20 a的TA发生缺陷较多。考虑到在相应运行年限内在网运行TA总数量,则运行年限在6~10 a TA缺陷发生率为2.1%,运行年限在11~20 aTA缺陷发生率为2.2%,呈增长趋势。

表 2 按TA运行年限统计缺陷数量结果
2.3.2 原因分析

根据表 2数据分析,TA缺陷发生率逐年增长的主要原因是2004年之后内蒙古电网普遍采用低价中标的投标方式,部分生产厂家为节约成本,在材料选取方面以次充好,且近年来内蒙古电网负荷增长迅速,部分TA高负荷运行,致使缺陷发生率居高不下。运行年限超过20 a的TA经过多年的运行检验,部分质量不佳或负荷较重的TA已被淘汰,TA总基数远远小于1996年至今投运的TA数量,是导致其缺陷台数占20 a在运TA总台数百分比最低的主要原因。

2.3.3 运行检修建议

重点关注运行年限超过10a的TA运维工作,加强对设备的日常检查和维护,及时消缺,避免设备发生事故。对于运行20 a以上的设备,宜根据设备运行及评价结果,调整检修计划及内容,必要时缩短检修周期、增加诊断性试验项目。

2.4 按检修类别分析 2.4.1 缺陷设备数量统计

根据《内蒙古电力(集团)有限责任公司电网设备状态检修技术标准》[4],按照工作性质、内容及工作涉及范围,将TA检修工作分为A类检修、B类检修、C类检修、D类检修4类。A类检修是指油浸式TA的整体返厂解体检查和更换;B类检修是指油浸式TA局部性的检修,部件的解体检查、维修、更换、试验;C类检修是指对油浸式TA常规性检查、维护和试验;D类检修是指对TA带电测试、外观检查和维修。其中,A、B、C类是停电检修,D类是不停电检修。2015年内蒙古电网内110 kV及以上电压等级TA 实施A 类检修的共14台,占全年危急缺陷的4.2%,缺陷类型主要为TA本体主要部件严重变形、受损以及油色谱试验超标两大类;B类检修11台,占缺陷总台数的3.3%;C类检修121台,占缺陷发生的36.4%;剩余186台全部属于D类检修。

2.4.2 运行检修建议

(1) 由于A、B、C类检修不得带电作业,且内蒙古电网目前负荷较大,很难申请停电检修,因此各发供电企业应做好统筹安排,相互配合,尽量做到申请1次停电,把所有涉及的线路、设备、个别配件等缺陷全部更换或检修到位,同时做好缺陷录入工作,以便今后更好地开展设备状态检修工作。

(2) 对于设备缺陷,根据缺陷性质,按照缺陷管理相关规定处理[5, 6]。同一设备存在多种缺陷时,应尽量安排在同1次检修中处理。必要时,可调整检修类别。

2.5 按缺陷消缺率、及时率分析

2015年内蒙古电网TA缺陷消缺率、消缺及时率均为100%。应继续加强设备缺陷管理,做到设备及时消缺,保证消缺质量,进而提高设备的可用率和健康水平,延长使用及检修年限,确保发电设备安全、可靠运行。

3 结语

由于目前个别从事状态检修工作的技术人员对该项工作重视不够,使得生产管理环节存在一些漏洞,例如在基础管理过程中未能提供详尽的设备信息台账、运行检修记录及试验数据,或各级管理部门工作衔接不紧密,造成历史信息不能有效组织,只能根据有限的基础生产信息安排检修计划。建议在今后的工作中,应加强各级管理部门的监督工作,完善各类设备的基础信息,详细填写运行检修及试验记录,认真分析各类缺陷的共性问题,集中处理,逐渐在实践中总结出各类设备最经济的检修周期及检修项目。

参考文献
[1] 彭延涛,李继东,李鹏.LCWB6-110W2型电流互感器膨胀器异常顶起原因分析[J].中小企业管理与科技,2014(2):149-151.
[2] 应高亮.LB-110、220型电流互感器导电回路接触不良的实例分析及对策[J].变压器,1993(4):32-34.
[3] 冯莉芳.LCW6-110型电流互感器油位指示的改进[J].宁夏电力,2008(4):26-28.
[4] 内蒙古电力(集团)有限责任公司.内蒙古电力(集团)有限责任公司电网设备状态检修技术标准[R].呼和浩特:内蒙古电力(集团)有限责任公司,2013.
[5] 荀华,郭红兵,汪鹏.内蒙古电网SF6断路器运行缺陷分析[J].内蒙古电力技术,2015,33(4):1-4.
[6] 纪宏伟.220 kV电流互感器缺陷原因分析[J].东北电力技术,2012(1):31-33.