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500kV電流互感器爆炸原因分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):99
核心提示:

摘要:本文介紹了500kV LB2-500W2型電流互感器存在的主要缺陷是主絕緣包扎不滿足工藝要求,在運(yùn)行中發(fā)生局部放電,最后發(fā)生爆炸。

某變電站安裝有500kV LB2-500W2型電流互感器36臺,出廠日期是97年8月,投運(yùn)日期是98年8月。

爆炸情況
  該變電站500kV電流互感器在運(yùn)行中發(fā)生爆炸并發(fā)生火災(zāi),電流互感器中約3t變壓器油和絕緣紙一起燃燒,40分鐘后撲滅了明火。除已爆炸的電流互感器外,相鄰的三只電流互感器的外瓷套部分損壞,一臺500kV刀閘嚴(yán)重?fù)p壞,五臺刀閘部分絕緣瓷瓶損壞。發(fā)生爆炸的電流互感器外瓷套完全炸碎,但是,電流互感器的防爆玻璃完好無損。最遠(yuǎn)爆炸碎片飛了72米。

二、爆炸設(shè)備的情況

  該臺電流互感器在交接試驗(yàn)時,油中含有乙炔,并超過注意值,達(dá)1.3ppm,廠家對此問題的答復(fù)是這臺電流器在出廠時由于漏油,對它進(jìn)行了補(bǔ)焊,可能是補(bǔ)焊時產(chǎn)生的乙炔,廠家在現(xiàn)場進(jìn)行了47小時沖氮脫氣處理,含氣量由3.05%降到了2.6%,乙炔也降到0.2ppm。

在投運(yùn)后1年的預(yù)檢中發(fā)現(xiàn),該電流互感器的乙炔又增大到1.01ppm,跟蹤取樣測試,乙炔為0.91ppm。廠家認(rèn)為,電流互感器本身沒有問題,同時告訴我們在有停電機(jī)會的時候,可以將油中的乙炔氣體脫掉。該電流互感器的其它試驗(yàn)數(shù)據(jù)無異常。

  該電流互感器爆炸后,對爆炸原因進(jìn)行了初步分析,認(rèn)為:該臺電流互感器存在制造固有缺陷,由于產(chǎn)品質(zhì)量原因造成這臺電流互感器在正常運(yùn)行中,內(nèi)部發(fā)生突發(fā)性絕緣擊穿短路,引起互感器爆炸。

主要原因是:

(1)、該電流互感器在制造過程中存在絕緣包扎缺陷,主要體現(xiàn)在零屏外,直徑從98mm到126mm范圍內(nèi)的絕緣包扎有斷層、凹坑現(xiàn)象;

(2)、由于電流互感器絕緣層包扎缺陷引起局部放電,導(dǎo)致電流互感器內(nèi)部絕緣層損壞,最后發(fā)生爆炸。

有關(guān)問題的討論
  該公司的500kV電流互感器發(fā)生了多次次爆炸,其它電流互感器解體發(fā)現(xiàn)的問題也是絕緣包扎有缺陷。

  如何搞好該類設(shè)備的絕緣監(jiān)督,避免同類事故的發(fā)生,是大家關(guān)心的問題。

1、質(zhì)量管理

  同類設(shè)備連續(xù)三次發(fā)生爆炸,說明該廠在繞制絕緣時確實(shí)存在工藝控制不嚴(yán),只有制造廠家提高產(chǎn)品,消除設(shè)備的固有缺陷,才能保證設(shè)備安全運(yùn)行。在產(chǎn)品制造過程中,一次線圈的包扎主要是將寬16mm厚0.2mm的電纜紙帶,半疊均勻繞在一次繞組上,每臺需包扎約兩百多層,因此,工人對繞制工藝的執(zhí)行好壞直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。發(fā)生事故后,制造廠家在一次線圈絕緣繞制工序中從五個方面進(jìn)行了質(zhì)量整改,加強(qiáng)了對一次繞組絕緣包扎的質(zhì)量監(jiān)督管理。

2、局部放電試驗(yàn)

  對于這種缺陷,用局部放電試驗(yàn)可以比較有效地發(fā)現(xiàn)缺陷。在現(xiàn)場,由于試驗(yàn)電壓較高,現(xiàn)場電場干擾大,電暈放電噪音大,基本上無法進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。因此,要認(rèn)真作好出廠試驗(yàn)中局部放電試驗(yàn),從技術(shù)上把好質(zhì)量關(guān)。

  國家標(biāo)準(zhǔn)對局部放電試驗(yàn)有兩個程序,即程序A和程序B。

  程序A:工頻耐壓試驗(yàn)之后,在降壓過程中,降到局部放電測量電壓,在30S內(nèi)測量局部放電量。

  程序B:工頻耐壓試驗(yàn)后,進(jìn)行局部放電試驗(yàn),施加的電壓是工頻耐壓的80%,持續(xù)時間不少于60S。然后,直接降到規(guī)定的局部放電測量電壓,在30S內(nèi)測量局部放電量。

  測量電壓Um時,局部放電量不大于10pc,測量電壓為(1.2Um/)時局部放電量不大于5pc。

  該電流互感器的廠家是按照程序B進(jìn)行的。這些設(shè)備出廠試驗(yàn)的局部放電量合格,為什么運(yùn)行后又發(fā)生事故?廠方對此進(jìn)行了分析和對比試驗(yàn),認(rèn)為:一是由于局部放電測量是在工頻耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行,可能在680kV時激發(fā)的局部放電已經(jīng)消失。二是局部放電測量的預(yù)加電壓較低,不能激發(fā)局部放電。因此,廠家改進(jìn)了局部放電的試驗(yàn)方法:加電壓680kV做工頻耐壓試驗(yàn),耐壓1分鐘,降至550kV。1分鐘后,測量局部放電量,其值不大于5pc。

  據(jù)廠家介紹,他們按新試驗(yàn)程序發(fā)現(xiàn),通過新程序的電流互感器絕緣包扎良好,符合圖紙及工藝要求。而未通過新程序的產(chǎn)品,絕緣包扎有斷層,內(nèi)側(cè)起棱現(xiàn)象。

3、油色譜

  廠家對油色譜進(jìn)行了一定的分析,對新局部放電試驗(yàn)方法,查處有問題的兩臺產(chǎn)品,反復(fù)做了局部放電試驗(yàn)和色譜分析,其結(jié)果如下:當(dāng)放電量達(dá)到10萬pc時,加壓40小時,油色譜中乙炔從0上升到1.5ppm。

三、運(yùn)行中監(jiān)督

  該廠的這種型號的產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)行了二十多年,全國目前已有600多臺在運(yùn)行,在1997年發(fā)現(xiàn)93年、94年出廠的產(chǎn)品,由于混油問題(大連油和錦西油混用)造成的介損上升問題,目前又出現(xiàn)絕緣包扎的問題。由于在現(xiàn)場無法檢測哪些設(shè)備的絕緣包扎存在缺陷,因此,該站的同類設(shè)備全部還廠重新包扎絕緣,按照新的局部放電測量方法測量局部放電,確保產(chǎn)品質(zhì)量。

  這批電流互感器投運(yùn)后,由于油色譜超標(biāo),現(xiàn)場充氮脫氣處理了兩臺次,同樣由于油色譜超標(biāo),更換了3臺,新安裝時由于二次繞組絕緣電阻不合格(為0)更換了一臺。1999年,一臺電流互感器由于油色譜中氫(H2)含量超過20,000ppm,解體檢查發(fā)現(xiàn)CT內(nèi)部一次引線的螺絲松動造成氫含量超標(biāo)。

  這批電流互感器投運(yùn)后的油色譜中都含有乙炔(C2H2)。

  由于電流互感器絕緣層較多,如果是內(nèi)層的絕緣包扎不好,出現(xiàn)局部放電,產(chǎn)生的乙炔氣體是很難逸出到油中,因此,油色譜檢測的及時性和有效性值都較差。但是,我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)爆炸的電流互感器的色譜數(shù)據(jù)和其它電流互感器之間的差別,增長速度和絕對值比其它的要大。目前,我們已將注意值定為0.6ppm,檢測周期改為3個月1次。 標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定油中含氣量,如果油中含氣量大,可能出現(xiàn)油中的局部放電,產(chǎn)生乙炔,這對用乙炔發(fā)現(xiàn)油紙絕緣中缺陷是不利的,因此應(yīng)該控制油中含氣量。

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