因套管端部密封不良引发的500kV并联电抗器内部受潮放电事件

因套管端部密封不良引发的500kV并联电抗器内部受潮放电事件

叶卓鑫

广东电网公司韶关供电局  广东 韶关 512000

摘要：改革开放以来，我国城市化进程的不断深化，国内基础建设越来越完善，居民用电率与电网覆盖率都极大提高。并联电抗器作为保障电力系统持续可靠运行的重要设备，它具有能够改变和完善电力系统无功功率相关运行状况的许多功能，常常被应用于无功补偿中，可以起到改善长输电线路上面的电压分布作用，实现吸收电缆线路中的充电容性无功，还能有效防止发电机带长线路时发生自励磁谐振现象。近日，某局对某500kV并联高抗器进行绝缘油油色谱试验时，发现绝缘油乙炔含量超标，判断电抗器存在内部放电的可能。通过现场的吊罩检查及分析，发现是电抗器变高套管端部密封不良，导致潮气及水分进入到电抗器内部，最终导致局部放电产生乙炔。

关键词：并联电抗器；吊罩；乙炔超标；密封不良

1、引言

电力行业的发展关系到我国整体经济的发展速度和发展方向，一直以来我国大力发展，改革创新。作为保障电力系统持续可靠运行重要设备的并联电抗器，它的运行状况将决定电力系统是否能可靠运行。近年来，在运行中因套管端部密封问题引起了多起变压器（电抗器）故障，严重影响电网安全可靠运行。因此，关注套管的密封性及现场安装工艺是极为重要的。通过本次故障处理，为今后严格把控套管现场安装工艺起到了警醒作用。

2、事情经过

某局对某500kV并联电抗器进行绝缘油油色谱试验时，发现B相电抗器绝缘油乙炔含量为14.37μL/L，乙烯和氢气也有不同程度增长，一氧化碳和二氧化碳未出现显著变化，三比值显示为102（电弧放电）。次日，再次对B相电抗器开展绝缘油色谱试验，发现乙炔增长至69.38μL/L，乙烯和氢气也有不同程度增长，一氧化碳和二氧化碳未出现显著变化。

为了设备及电网安全，在电抗器紧急停运后，对B相电抗器进行绝缘电阻测试、介损测试、绕组直流电阻测试、阻阬试验，电气试验结果均合格。在对B相电抗器进行吊罩检查时，发现高压侧套管正对下方箱底有少量水滴，同时在绕组下方的磁屏蔽上也有少量水迹。

图1 箱底及磁屏蔽水迹

在对高压线圈出线端部屏蔽罩进行检查时（图2），发现屏蔽罩90度弯头最低点处存在受潮现象，从该处抽取的残流油中混有液态水，现场如图3所示。

图2 高压线圈出线端部屏蔽罩图3 屏蔽罩内部积油区域

同时在屏蔽罩内高压引线发现一处击穿放电点（图4），高压引线外层绝缘纸发黑，存在放电情况（图5）。

图4 高压引线放电点            图5 高压引线绝缘纸放电发黑

使用内窥镜对线圈与高压引线连接处检查，发现线圈与高压引线连接处也存在放电发黑现象（图6）。

图6 线圈与高压引线链接处放电发黑现象

通过以上的发现情况，高压线圈出线端部屏蔽罩及高压引线处受潮明显，由于该电抗器的套管为穿缆形式，判断潮气进入点应在变高套管上，于是对变高套管及所属附件开展进一步的检查。果然在高压侧套管电缆头发现铜绿现象，且端部绝缘纸有受潮痕迹。对高压套管端部密封进行检查时，发现套管端部的密封圈已严重硬化，密封失效。套管端部内有黑色及泛白色附着物，有明显的进水受潮痕迹。

图7 高压侧套管电缆头受潮痕迹明显         图8 套管端部的密封胶圈老化严重

经现场分析及厂家专业技术人员认定，现场变高套管端部密封胶圈为非原装胶圈，是后期现场加工而成，该胶圈存在明显的拨接口，不满足技术要求，且容易老化导致密封不良。据了解，套管端部的密封胶圈一般采用石棉材质且为一体成型。为避免A、C相变高套管端部的密封胶圈也出现此类情况，对A、C相变高套管端部的密封胶圈开展了检查，发现A相也是非原装胶圈（图9），C相则是原装胶圈（图10）。

图9  A相非原装密封胶圈       图10  C相原装密封胶圈

3、原因分析

造成此次B相电抗器内部受潮放电的直接原因是：B相电抗器变高套管端部密封胶圈老化严重，导致密封不良，潮气及水分沿着套管端部进入到电抗器内部，在高压线圈出线端部屏蔽罩及高压引线处产生电弧放电。根本原因是：B相电抗器变高套管端部密封胶圈为非原装胶圈，不满足技术要求，长时间运行后，该胶圈老化严重，导致密封不良。同时发现A相电抗器的变高套管端部密封胶圈为非原装胶圈，而C相为原装胶圈，说明当初安装套管时，现场安装人员麻痹大意，在明知现场缺少原装胶圈的情况下，简单加工了一条密封胶条应付了事，为此次故障埋下了隐患，说明现场套管安装工艺出现漏洞。

4、解决措施

现场使用原装密封胶圈，对电抗器三相的变高套管端部的胶圈进行更换，并进行了加压试漏，确保套管整体密封性良好。同时对B相电抗器器身进行干燥处理，确保其绝缘可靠。同时制定现场套管安装作业指导书，确保安装工艺到位，从源头杜绝此类事情发生。

5、结语

在电力系统中，电抗器起到电网电压稳定的重要作用，它的运行状况将决定电力系统是否能可靠运行，而套管是电抗器整体密封的薄弱环节，其头部密封结构存在薄弱环节，易产生负压。加之密封件老化，安装工艺不良等，易造成密封不良，引起外部水分的进入器身本体内，严重时会造成后果严重的安全事故。因此必须对套管密封胶圈的质量品质及现场安装工艺进行严格把关，保证电抗器在电网中能够长期稳定的运行，保障电力供应。

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作者简介

叶卓鑫（1992-），男，广东河源人，大学本科，工程师，从事电力检修工作。