任阳
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摘 要:本文对高压为SF6 油气套管引出结构变压器的现场局放试验进行了尝试性的研究,针对该类产品现场连接GIS以后不能进行局放试验的问题,提出对使用高压SF6 油气套管的结构变压器的现场局部放电测试的方法,以期为相关人员提供参考。
关键词:SF6;油气套管;现场;局部放电
1 现场安装准备工作
1.1 运输
运输单位和运输方法应根据复合电气产品的类别、规格、运输距离和路线确定。通常可以将其分为整体和批次。在运输过程中,应避免运输过程中过度的水平加速度,通常不应超过3g(g=9.8m/s2)或超过制造商指定的数据。运输和现场存储为了确保过程中不包括组合的电气产品,灰尘和湿气会进入必须对其进行吸附、除尘和干燥,并且组合的电器必须充满六氟化硫气体。
1.2 基本作业
复合电器在安装过程中变形的最大原因是地基的不均匀沉降,如果复合电器变形,可能会导致空气泄漏,因此需要进行基本的测量和维修。在安装组合电器之前。首先,必须测量基础的中心线,以确定控制柜和操作机构的中心线以及母线的中心线。其次,需要衡量基本水平。检查基板的水平误差在5mm 以内,如果位置不平衡,则可将垫片用于维修焊接。
2 现场安装管理分析
SF6 安装复杂的家用电器时,应根据预定的质量控制措施,加强诸如杂质和粉尘管理、气体泄漏检测、水蒸气管理和SF6 气体填充管理等管理任务。
(1)杂质和尘埃的处理6 氟化硫(SF6)复合电气产品内部采用同轴圆柱结构,因此电场分布均匀。杂质和灰尘会影响正常操作,因此在管理杂质和灰尘时应注意以下几点:①检测安装现场的粉尘量,安装环境中的悬浮粉尘浓度小于0.2mg/m3;②使用吸尘器彻底清洁安装场所;③为了有效防止灰尘进入复合电器的开口,在强风或粉尘浓度高的安装条件下,应使用聚乙烯薄膜密封开口。
(2)漏气处置6 为防止氟化硫(SF6)复合电气产品泄漏,在安装和现场施工时应注意以下几点:①防止损坏密封面和灰尘进入。通过将聚乙烯膜密封,可以有效地控制密封。表面被灰尘损坏或污染;②检查使用过的密封圈,避免使用老化、损坏和变形的密封圈;③使用密封膏时,尽可能多使用硅脂类密封膏,并均匀地涂在靠近大气的凹槽上。如果未均匀地涂抹,则会影响压缩效果;④补充六氟化硫(SF6)气体后,对密封面进行定性测试,预防后3h 进行定量测试。
(3)水气处理SF6 复合电气产品中的水蒸气会产生氢氟酸,氢氟酸在运行期间会强烈腐蚀金属材料和绝缘材料。内部水蒸气凝结,降低闪络电压,科学地使用吸附剂可以有效减少组合电器产品中的水分。①应检测安装环境中的空气湿度,并在空气湿度小于80 时安装;②注意密封圈的作用,防止水侵入,并正确安装密封圈,以免损坏密封面;③如果使用六氟化硫气体,在进入组合设备之前应进行水分测试确保水分含量小于64ppm;④使用活性吸附剂并将其与大气隔离后再使用,以确保吸附效果;⑤在将SF6 气体充入复合电器之前,应先进行真空清洁,真空清洁的目的是去除复合电器中的水分。同时,在充分填充六氟化硫气体后,应将其关闭24h 以上,并且通过测量水分含量达到标准值时可以使用。
3 局部放电测试
在变压器的局部放电测试中测得的放电量称为表观放电量Q,与实际放电量q 不同。无法直接测量实际的排放量。它是通过电气或超声波方法从壳体或罐壁间接测量的,变压器的大多数测量都采用电气测量的脉冲电流方法。
(1)对于通过电容套管抽出高压绕组的变压器,常规产品的高压套管直接暴露在空气中,在测量C 相局部放电时,阻抗单元连接在高压套管的端部屏蔽层和地面之间,信号线注入高压端的末端。仪表和标准C 相方波用于校准局部放电,因此在执行局部放电测试时仪器上显示的放电量即为表观的放电量。如果高压箱是SF6 油气箱,则在现场安装完成后关闭高压侧箱。仅外壳端屏幕可以收集信号,但是无法在高压侧进行方波校正。
(2)对于SF6 石油和天然气套管产品,高压头端没有暴露在空气中,但通常通过普通的磁性套管引出中性点,尝试使用中性点监控放电高压绕组。在现场测量局部放电时,通常将高压中性点接地,因此高压绕组中没有地方进行方波校正,可以通过方波校正来实现中性点。中性点不能为零电势,但也不允许悬空,并且需要一定的钳位电势,因此这适用于用低压测试相电压钳位高压中性电势的方法。
考虑到中性点电位已增加,必须调整适当的分接位置,以满足高压头对地电压的评估要求。那么,如何通过高压绕组的中性点监视高压的每个相绕组的局部放电?具体方法如下:
首先,我们断开低压相c 和高压中性点之间的连接,向中性点注入100pC 方波,然后校准高压C 相油气套管的最终屏蔽。将局部放电场校准为100pC。当完全停止时,可以认为输送到C 相磁头的放电接近高压绕组的放电。然后连接低压c 相线。它在高压中性点和高压中性点上执行100pC 的方波注入,获取C 相最后一个屏的信号,记录的数据为第一端的衰减率(百分比)。高压相C 的中性点未连接至低压端。在方波校正之后,可以执行用于产品励磁的局部放电测试,并且通过方波校正期间的衰减率将在C 相套管的最终屏幕上测量的放电量转换为高电压放电量。
数据表明,该方法在中性点处测得的局部放电量基本上与常规方法在壳体的最终筛网上测得的放电量接近,因此采用该方法可以解决无须陶瓷外壳的局部放电测试的问题。
4 现场试验
4.1 外观检查
外观检查主要是检查组合电器在运输过程中是否损坏,主要连接结构是否足够可靠。同时,如果在绝缘子的表面发现机械损坏或气泡,则必须进行维护和更换。在组合电器的外观上,金属零件的表面平整度应小于500μm。
4.2 泄漏测试
漏气测试有两种类型:定性测试和定量测试。固定线路检查可以快速找到漏气的位置,定量检查可以使漏气率更加清晰,并为确定气密性提供数据支持。通常,复合电器的漏气率应保持在1 以内。常用的泄漏测试方法包括压力表测试、真空泄漏测试和六氟化硫泄漏检测器测试。
4.3 SF6 气体水分含量测试
水分控制是六氟化硫气体可以执行其预设功能的重要保证。在复合电器的安装过程中,建议使用电解法测定水分。在测试之前,先将连接的空气管道干燥,然后更换用过的氟化硫气体并通风至少5min,以确保测试的准确性。同时,应在测量值稳定后进行读数。
4.4 联锁测试
互锁锁定测试的主要目的是防止组合电器发生故障,并确保安装后的操作和维护安全。通常情况下,应进行以下测试:①接地开关和隔离开关是否可以在断路器闭合的情况下操作;②接地开关在隔离开关打开和闭合的情况下可以操作;③接地开关是否可以在隔离开关断开的情况下操作?以上每个测试至少应进行5 次,并且每次都可以正常工作。
4.5 局部耐压放电试验
在组合电气产品的现场测试中,部分耐压和放电测试主要包括工频耐压和脉冲耐压测试。工频耐压测试适用于电压等级为33kV 的复合电气产品。耐压测试时间应至少为1min。通常,通过步进压力法将电压升高到额定电压。然后执行局部放电测试。脉冲耐压测试对于330kV 以上的复合电气产品,测试过程应在正负极条件下进行5 次。
5 结论
通常通过套管的最终屏蔽来监视变压器的局部放电,以监视放电过程。对于实际的放电传递特性,可以使用不同的检测方法,无论是将其传递到被测绕组的前端还是沿中性点的方向传递。经过测试验证,在现场安装了与GIS 断路器相连的变压器后,不能像常规套管那样对高压套管进行局部放电测试,但也可以达到通过中性点进行局部放电测量的目的。