白銀供電公司會寧分公司110 kV郭城變電站1101、1102電流互感器,1995年投入運行,運行正常;2004年3月加裝金屬膨脹器,2004年9月預防性試驗時,發(fā)現(xiàn)油中氫氣超過電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程注意值150 mL/L規(guī)定,已達到170.7 mL/L。
由于《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》(DL/T 722-2000)中,規(guī)定了油中氫和烴類氣體的注意值,并查明氣體產(chǎn)生原因。所以決定及時跟綜分析,同時考察產(chǎn)氣速率,根據(jù)設(shè)備運行歷史狀況、設(shè)備特點及外部環(huán)境等因素進行綜合判斷,如負荷、溫度、油中含水量等。同時為了對電流互感產(chǎn)生H2的原因準確判斷,并和其它預防性試驗進行比較分析。
由于1101和1102電流互感器出現(xiàn)的H2超標極其相似,所以只對1101電流互感器進行分析。
根據(jù)《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》相關(guān)條款判斷,油中H2超標,原因可能有三種:設(shè)備受潮;制造工藝差或維護不當,固體絕緣老化;油中含有水,與鐵作用生成氫氣。
1 排除絕緣受潮的可能性
1101電流互感器電氣試驗時,高壓繞組對地、低壓饒組對地絕緣電阻為2500 MW、末屏對地絕緣電阻為2000 MW,符合《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》要求,絕緣電組不低于1000 MW并且與初始和歷次數(shù)據(jù)沒有顯著變化的要求;主絕緣A、B、C三相tgd均為0.1,且歷年數(shù)據(jù)沒有顯著變化的要求;絕緣油擊穿電壓為37 kV,符合《規(guī)程》要求35 kV的要求。所以絕緣受潮的可能性可以排除。
2 排除固體絕緣老化的因素
油色譜分析對發(fā)現(xiàn)油浸電流互感器潛伏故障是非常重要的,當通過油色譜分析發(fā)現(xiàn)油中溶解氣體異常時,要以油色譜分析為主,并與歷次測量數(shù)據(jù)進行縱向?qū)Ρ龋^察變化趨勢,結(jié)合其他測試手段所得出的數(shù)據(jù),進行綜合檢測診斷。
當故障涉及到固體絕緣時,會引起CO和CO2的增長。固體絕緣的正常老化過程與故障情況下的劣化分解,表現(xiàn)在油中CO和CO2含量上,一般沒有嚴格界限。經(jīng)驗證明,當懷疑設(shè)備固體絕緣材料老化時,一般CO2/CO>7,1101電流互感器A、B兩項的CO2/CO比值為2.6左右,小于7,故不涉及固體絕緣。
3 排除油中含水量的可能性
油中含有水,可以與鐵作用生成氫氣,從簡化分析結(jié)果來看,油中水含量為0,這種可能性可以排除。以上幾種可能性都可以排除。
4 安裝膨脹器導致H2超標
通過對歷年色譜分析數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),該電流互感器油中H2含量增加以至超標,是從互感器加裝膨脹器后開始的。金屬膨脹器由不銹鋼制成,合金中的鎳是一種&的加氫、脫氫催化劑。變壓器油中的環(huán)已烷在一定條件下會發(fā)生脫氫反應(yīng),反應(yīng)是可逆的,鎳在這個反應(yīng)中具有雙向催化,在催化作用過程中,物理吸附能明顯降低,其后進行的化學吸附的活化能。由于油在運行中受到電場的作用,中性分子環(huán)已烷被電場激化后所呈現(xiàn)的極性在反應(yīng)中有利于極性吸附,降低了化學吸附的活化能,即提高了鎳的催化活性,使通常要在較高溫度下才能進行的環(huán)乙烷脫氫反應(yīng),在常溫下也能緩慢進行。所以電流互感器油中H2超標的主要原因是由環(huán)乙烷脫氫所致。
僅僅根據(jù)分析結(jié)果的*值是很難對故障的嚴重性做出正確判斷,必須考慮故障的發(fā)展趨勢,也就是故障點的產(chǎn)氣速率,從色譜分析數(shù)據(jù)來看,H2產(chǎn)氣速率較小。
綜上所述認為,電流互感器油中H2含量超標主要是由環(huán)乙烷脫氫所致。
2004年10月對1101、1102電流互感器換油,換進的新油中含有較多的環(huán)乙烷,盡管當時油中H2濃度很小,但電流互感器運行一段時間后,H2濃度又逐漸升高。2005年3月對互感器油進行真空脫氣,采用真空脫氣處理后,H2濃度的幅度減小。
所以在電流互感器上裝金屬膨脹器的電流互感器運行一段時間后,要進行換油或真空脫氣處理,H2才會合格。
第一個字母:L——電流互感器。
第二個字母:F——風壓式;M——母線式(穿芯式)。
第三個字母:C——瓷絕緣式;Z——澆注式。
第四個字母:B——保護;D——差動。
第一個字母:數(shù)字——電壓等級(kV)。
例如 LMZ—0.66表示用環(huán)氧樹脂澆注的穿芯式電流互感器 0.66kV。
額定工作電壓,互感器允許長期運行的最高相同電壓有效值。
額定一次電流,作為互感器性能基準的一次電流值。
額定二次電流,作為互感器性能基準的二次電流值,通常為5A或1A。
額定電流比,額定一次電流與額定二次電流之比。
額定負荷,確定互感器準確級所依據(jù)的負荷值。電流互感器二次K1、K2端子以外的回路阻抗都是電流互感器的負荷。通常以視在功率伏安或以阻抗歐姆表示。
額定功率因數(shù),二次額定負荷阻抗的有功部分與額定阻抗之比。
準確度等級,在規(guī)定使用條件下,互感器的誤差在該等級規(guī)定的限值之內(nèi)電力工程中計量常用的等級有0.2、0.5、0.2S、0.5S等。
電流在高壓設(shè)備或低壓電氣設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛。
又叫做變流器。
電流互感器的作用是:
①將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷?100V)和小電流(5A或1A);
使測量儀表和保護裝置標準化、小型化,并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜和便于屏內(nèi)安裝。
②使二次設(shè)備與高壓部分隔離,且互感器二次側(cè)均接地,從而保證設(shè)備和人身的安全。
安裝使用電流互感器時應(yīng)注意以下事項:
①經(jīng)耐壓試驗合格后方能投入運行。
②高壓電流互感器和低壓運行的電流互感器二次線圈電路不得開路,并且其中一端要可靠接地。
否則會使電流互感器鐵芯中的磁通急劇增大,在二次線圈上產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢。
廣泛用在系統(tǒng)中,分為電磁式和式兩種。
電壓互感器的一次側(cè)接被測高壓,二次側(cè)的電壓一般為100V,供儀表指示或作為保護動作裝置的啟動。
應(yīng)用電壓互感器時可將測量儀器電路與高壓電路隔離開,可以保證人身及電氣設(shè)備的安全。
電壓互感器是一種小型高壓變壓器,有單相和三相電壓互感器之分。
用于高壓電力線路上。使用電壓互感器時要注意以下兩方面的問題。
(1)電壓互感器的二次側(cè)絕不允許短路,經(jīng)耐壓實驗合格后方能投入運行。
(2)要經(jīng)常檢查電壓互感器的缺油、漏油、油瓷套管有裂紋、損壞等不安全因素。