一起110kV主变套管底座放电事件的原因分析

一起110kV主变套管底座放电事件的原因分析

曲峰

吉林省地方水电有限公司抚松分公司吉林抚松134500

摘要：介绍了发生在某供电局110kV变电站的一起110kV主变套管底座放电事件，通过对相关设备的外观检查及试验结果分析，对套管的绝缘水平进行了初步判断；根据瓷套的烧蚀状态，以及螺帽内壁若干灼烧点分布情况，对放电路径进行了初步推测；通过对缺陷末屏与其它末屏的差异分析，结合上述分析结论，明确了造成本次放电事件的根本原因。

关键词：110kV；主变套管；末屏；放电；原因分析

中图分类号：TM561文献标识码：B文章编号：

近年来，随着变电站的不断投产，电网内在运的变压器数量不断增加，型号众多、结构复杂，发生各类缺陷的概率较大，因此，在变压器发生故障时，对故障原因进行深入分析和探讨，避免故障重复发生，对保证电网的安全、稳定运行有重要意义。

1故障情况介绍

2015年12月20日，某供电局110kV变电站#2主变在送电过程中变高A相套管底座放电，持续时间前后约10分钟，运行人员发现后立即将#2主变转检修。

上述主变于2009年11月投产，主变变高套管为型号为COTT550-800。

2外观检查（套管本体及末屏）

主变变高套管、中性点套管及变低套管本体外观良好，A、B、C相套管、中性点套管等四个末屏螺帽处于紧固状态。

变高B、C相套管、中性点套管等三个末屏内部瓷套表面与针形端子接触面有暗黄色物质，针形端子镀锌层表面基本圆整（半球面形）；变高A相套管末屏内部瓷套呈烧蚀状态，颜色淡黄，针形端子镀锌层有脱落、不圆整，同时变高A相套管末屏螺帽内壁有多点灼烧痕迹，区域与瓷套烧熔范围对应（见图1-2）。

3试验结果分析

3.1介损测量

试验电压为10kV，分别测量套管导杆-地和末屏-地的介损、电容值，试验结果合格。

3.2绝缘电阻测量

通过在末屏抽头和法兰（地）间施加交流高压，测得末屏-地的绝缘电阻为521GΩ，大于1000MΩ，表明套管绝缘合格。

3.3高压介损测量

试验采用正接线，自动多点升降压，测得电容值与铭牌标示电容值差距不大，最大电容差仅为0.95%。tanδ也远低于警戒值0.7，试验结果合格。

3.4油色谱分析

取套管内绝缘油样品并送检分析，获得绝缘油简化试验数据和气相色谱数据，均未超标。

3.5小结

各项试验结果表明：套管绝缘状态良好。

4放电原因分析

4.1放电相对位置示意

根据瓷套的烧蚀状态，以及螺帽内壁若干灼烧点分布情况，初步推测放电路径为由针形端子至螺帽内壁。由于无产品尺寸图纸，本文给出的尺寸数据为测量数据。如下：

4.2缺陷末屏与其它末屏差异分析

通过比较缺陷末屏、同台主变其它相、同型号备品以及运行时间相同的同型号套管末屏的外观状态，主要发现差异如下：一、缺陷套管末屏镀锌层不是半球形、不圆整、有脱落；二、缺陷套管末屏瓷套与针形端子接触面有暗黄色物质渗出，为非正常现象，且很可能是因油渗漏引起；三、缺陷套管末屏螺帽内弹簧片及底部表面落有大量黑色物质；四、缺陷套管以及其他正常套管（包括备品）末屏瓷套表面或多或少有铁屑。

4.3原因分析

从缺陷套管末屏针形端子、螺帽内外表面状态以及套管油色谱分析结果可以看出，套管内部出现过热迹象，末屏瓷套烧熔可排除因套管内部过热导致针形端子持续发热引起。从当值人员现场能够听到套管底座有异响可以看出，主变变高A相套管底座末屏内部发生了持续放电现象，放电电弧产生的高温使得绝缘套部分烧熔（绝缘套材料为塑料王，熔点不到300℃）。

一方面，由于缺陷套管末屏针形端子镀锌层不是半球形、不圆整、有脱落，且螺帽底部及弹簧片表面落有大量黑色固体物质，造成拧上螺帽后，螺帽底部与针形端子镀锌层之间并不能良好接触，留有间隙，对接地性能产生影响。另一方面，因缺陷套管末屏瓷套表面有少量油渗出，脏污（包括铁屑）更容易附着于瓷套表面，使得针形端子与螺帽内壁之间形成了一条潜在的绝缘薄弱通道。

在主变套管送电过程中，系统产生的操作冲击电压将在末屏内部欠佳的接地通道上形成一个暂态电压分布，造成针形端子与螺帽内壁不等电位，加之针形端子与螺帽内壁之间本身存在绝缘薄弱通道，瞬间高电位差造成绝缘薄弱通道局部电场严重畸变，诱发瓷套表面击穿。瓷套表面的绝缘薄弱通道因操作冲击受到进一步破坏，从而在主变送电后运行电压下，针形端子与螺帽内壁之间仍形成稳定电弧放电，致使瓷套持续烧蚀。

参考文献

[1]陈化钢，张开贤，程玉兰，等．电力设备异常运行及事故处理[M].北京：中国水利水电出版社，1999..

作者简介：曲峰（1981-），男，吉林白山人。工程师，工学学士，从事送变电工程管理工作。