主变及组合电器“放电”带电检测分析与处理案例

李振财

摘要：以某220kV變电站的主变压器及受总出现放电隐患为基础，结合故障现象、特高频局放检测、超声局放检测、变压器铁芯及夹件接地电流检测、红外测温、紫外成像、SF6组分分析、油中溶解气体分析等多种带电检测手段，对故障位置及发展情况进行综合诊断，对故障处理给出指导意见，可为同类型故障检测处理提供参考。

关键词：主变压器 组合电器 带电检测

0 引言

伴随着电网发展建设的推进，为保证设备安全稳定运行，不停电的情况下进设备状态评价检修在我国电网建设中扮演越来越重要的角色，能够有效提升电网供电的稳定性和可靠性。带电检测技术是在设备不停电的情况下对配电设备进行现状分析和故障诊断的技术，能够有效预防和避免电气设备发生重大事故。本文以一个220kV变电站“放电”事故为例，综合应用各种带电检测手段，对故障进行定位以及分析判断，并给出处理建议。

1 异常概况

2018年6月7日，某220kV变电站1号主变压器220kV侧及主变受总2201组合电器电缆存在疑似放电隐患，对此展开带电检测，测试项目包括：特高频局放检测、超声波局放检测、主变铁芯及夹件接地电流、红外测温、紫外成像、变压器油气相色谱、SF6组分分析。

2 事故分析

2.1 检测工况

检测当日工况如表1：

2.2 特高频局放检测

1号主变压器分图如图1（a）所示，高压侧2201及低压侧301开关处于合闸位置，中压侧101开关分闸检修状态。主变电缆仓测试示意图如图1（b）所示，从外至内分别为A、B、C相。组合电器测试示意图如图1（c）所示，其下方为电缆出线，红色方框为特高频局放检测位置。

采用PD71对图1（b）中220kV侧、110kV侧电缆环氧进行特高频局放检测（图2、图3所示）。可以看出，各位置检测信号均为背景噪声，无异常放电信号。

采用PD71对图1（c）中受总2201组合电器电缆出线环氧部位进行特高频局放检测（如图4所示），可以看出各位置检测信号均为背景噪声，无异常放电现象。

2.3超声局放检测

（1）对1号主变各电缆仓及2201组合电器进行超声波局放检测，未发现异常放电信号，由于AIA只配备GIS超声传感器（谐振频率40kHz），与变压器超声传感器谐振频率不一致，检测效果较差。

（2）为了排除主变区域35kV侧管母线放电的可能，使用非接触式超声聚波器对包含管母线在内的其他裸露部分进行超声波检测，未发现放电信号。

2.4变压器铁芯及夹件接地电流检测

本体1温度55.44℃，本体2温度54.15℃，绕组温度53.36℃，铁芯接地电流0.2mA，夹件接地电流2.7mA，属于正常范围。

2.5红外测温

使用FLIR T630红外热成像仪对1号主变进行红外测温，温度分布均匀，无异常发热现象。

2.6紫外成像

使用UVOLLE紫外成像仪对1号变整体以及管母线检测，未发现稳定放电点。

2.7 SF6组分分析

对组合电器2201受总电缆气室进行SF6分解产物分析，结果如表2所示，没有检测到放电特征气体。

2.8油中溶解气体分析（DGA）

对1号主变本体、110kV侧电缆仓三相、220kV侧电缆仓三相进行色谱分析，本体测试结果如表3所示，发现本体的乙炔含量呈现不断增长的趋势：

从表3中可以看出，6月7日晚间的这次数据中乙炔含量虽然没有超标，但是比上个周期的乙炔含量增长明显，其他气体组分没有明显的变化。利用“三比值”和“大卫三角形”方法进行分析，均得到无效编码。

2018-6-7电缆仓测试结果如表4所示，发现乙炔气体含量小于本体含量，鉴于变压器电缆仓的双联通结构，认为特征气体从本体通过循环扩散到电缆仓：

3 分析判断

1、可能存在调压箱油渗漏问题

鉴于色谱分析得出无效编码，且其他检测手段均未有测出放电特征信号，做出如下推断：假如有载调压油箱与主油箱之间相通，或各自的储油罐之间相通，有载调压油箱中的油中溶解气体可能污染主油箱的油。然而，此次增长只限于乙炔增长，其他气体组分并没有变化（尤其是氢气），因此调压箱渗漏为可能原因之一。

2、可能存在内部局部放电

在2017-10-13至2018-6-7期间，虽然乙炔明显增长，但一氧化碳、二氧化碳没有明显变化，因此排除局部过热可能。

但是，通过电缆可以测试到高频放电电流信号（电缆工区测试），因此怀疑变压器内部存在局放的可能。当内部存在放电时，由于电缆仓的弯角结构确实有极大可能造成特高频方法无法测到放电产生的电磁波信号。

4 结论与建议

1、无论是上述哪种可能，认为造成乙炔增长的原因一定是在本体内部，气体由本体向电缆仓扩散（此变压器电缆仓为双联通）;

2、乙炔首次发现为2016年10月12日，距今时间较长，且各项特征气体总量较小，增长趋势并不十分明显。此次乙炔增长明显，但乙炔总量仍然较小，建议加强监测;

3、乙炔的绝对产气速率值达到0.28，已超过注意值标准（密封式0.2、开放式0.1），加强监测到每周一次，有了持续的数据支持，才能进一步对隐患情况做出更有把握的判断。

参考文献

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