【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)果圖1 變壓器油氣體在線監(jiān)測(cè)分析原理圖 局部放電是造成高電壓電器設(shè)備最終發(fā)生絕緣擊穿的主要原因，變壓器內(nèi)部的局部放電產(chǎn)生、發(fā)展直至擊穿需要一定的時(shí)間，因此局部放電監(jiān)測(cè)應(yīng)以破壞性放電監(jiān)測(cè)為主，采用閥值報(bào)警和視在放電量歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)分析，聯(lián)合判斷變壓器內(nèi)部的絕緣狀態(tài)。在報(bào)警中分別設(shè)置預(yù)報(bào)警值和報(bào)警值，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和變壓器性質(zhì)而定。當(dāng)某次檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)某臺(tái)變壓器放電量超過預(yù)警值，即將變壓器置為加強(qiáng)狀態(tài)，增加其檢測(cè)次數(shù)，重點(diǎn)監(jiān)視，達(dá)到報(bào)警值時(shí)，以響鈴和燈光閃爍提示運(yùn)行人員注意。局部放電的檢測(cè)常用電氣法、超聲波法及電氣超聲波聯(lián)合法等?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)局部放電時(shí)，應(yīng)因地制宜，采用相應(yīng)的方法來抑制干擾，或設(shè)法從干擾中將局部放電信號(hào)識(shí)別出來。變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)流程如圖所示。 變壓器傳感器—超聲、電流隔離系統(tǒng)變壓器局部放電診斷結(jié)果 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理A/D轉(zhuǎn)換器濾波裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖2 變壓器局部放電在線檢測(cè)流程圖電流傳感器和超聲傳感器采集由變壓器局部放電引線的信號(hào)變化，采用隔離單元減少不同信號(hào)通道間的相互干擾，將信號(hào)統(tǒng)一輸入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用濾波裝置濾除干擾成分，再將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送給智能單元，通過智能單元的數(shù)學(xué)模型和程序進(jìn)行計(jì)算和分析，得出變壓器局部放電狀況。 隨著電力設(shè)備電壓等級(jí)的提高和各種有機(jī)絕緣材料的廣泛應(yīng)用，電力設(shè)備的局部放電問題越來越突出。局部放電既是設(shè)備絕緣劣化的重要原因，因此對(duì)局部放電進(jìn)行有效的離線或在線檢測(cè)對(duì)于電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。 在實(shí)際測(cè)量中，局部放電信號(hào)表現(xiàn)出不同的特征，干擾信號(hào)更是多種多樣。了解局部放電信號(hào)和干擾的特征、來源和傳播途徑，才能有針對(duì)性的選取合適的處理方法，有效的抑制干擾，減小信號(hào)的失真。有效的削弱和抑制是提高局部放電檢測(cè)裝置檢測(cè)效果的重要保證，在此方面已有很多方法，有的已應(yīng)用于檢測(cè)系統(tǒng)，但仍有不少測(cè)量設(shè)備干擾措施還遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用化，難以確保系統(tǒng)的可靠性，其檢測(cè)靈敏度也有待提高。 在電力系統(tǒng)各種設(shè)備中，變壓器昂貴而重要，其繞組是發(fā)生故障較多的部件之一。由于變壓器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的承受短路能力，電力系統(tǒng)短路容量加大，使變壓器在承受短路沖擊后繞組發(fā)生機(jī)械變形，而累積效應(yīng)會(huì)使變形進(jìn)一步發(fā)展，即使未出現(xiàn)系統(tǒng)短路事故，也會(huì)導(dǎo)致變壓器非正常退出運(yùn)行。以往的檢測(cè)方法均屬離線檢測(cè)，而實(shí)時(shí)正確的變形檢測(cè)能保證變壓器故障元件得到及時(shí)替換，延長(zhǎng)變壓器的實(shí)際使用壽命。變壓器繞組變形的檢測(cè)有短路阻抗法、低壓脈沖法或頻率響應(yīng)法?；谧儔浩鞫搪纷杩狗◣鬃杩怪械碾姼蟹至颗c繞組幾何尺寸及相對(duì)位置有關(guān)，通過在線檢測(cè)變壓器短路電抗變化來分析繞組狀況的技術(shù)逐漸得到重視在線變壓器短路電抗來檢測(cè)變壓器繞組變形情況，具有實(shí)時(shí)、判斷明確等特點(diǎn)。在實(shí)際運(yùn)行中能為繞組狀況提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的指示，必要時(shí)使變壓器退出運(yùn)行，為保障變壓器在電力系統(tǒng)中的安全運(yùn)行及電網(wǎng)的正常供電提供方便快捷的監(jiān)測(cè)方法。對(duì)980C以上，1400C以下的低溫過熱，油中不能分解出可燃?xì)怏w和糠醛，因此無法用氣相和液相色譜法來分析，而這種溫度又會(huì)影響變壓器的壽命，因此測(cè)量繞組的熱點(diǎn)溫度是十分必要的。繞組熱點(diǎn)溫度的測(cè)量方法大致可分為直接測(cè)量法、熱模擬測(cè)量法和間接計(jì)算法3種。 間接計(jì)算法需要實(shí)測(cè)一個(gè)是負(fù)載電流，另一個(gè)是自然冷卻變壓器的上層油溫或強(qiáng)油循環(huán)冷卻變壓器的底部油溫。這樣，對(duì)運(yùn)行變壓器不需要停電就可安裝繞組熱點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)裝置，這是該裝置的重要優(yōu)點(diǎn)之一。在測(cè)得兩個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)后，經(jīng)智能處理單元分析計(jì)算后便可得到繞組的熱點(diǎn)溫度。 目前，繞組直接埋設(shè)光纖傳感器直接測(cè)量法技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，有些設(shè)備還可能影響變壓器的安全運(yùn)行。熱點(diǎn)模擬式測(cè)溫儀往往提供不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。基于負(fù)載導(dǎo)熱計(jì)算公式的間接計(jì)算法具有足夠的精確性。這種方法對(duì)已投入運(yùn)行的變壓器來說，是一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便，具有實(shí)用性和生命力的繞組熱點(diǎn)測(cè)溫裝置。第二章 斷路器的故障檢測(cè)診斷 斷路器的故障往往是過熱，隨著通斷次數(shù)的增加，觸頭部分磨損使觸頭壓力不夠而接觸不良導(dǎo)致過熱；隨著多次開斷電流，滅弧室和觸頭受到電磨損，產(chǎn)生裂紋，損傷面達(dá)到了壽命限度，特別是分段較大的短路電流時(shí)發(fā)熱更甚。套管故障往往是破損，、油變色、套管電暈放電、絕緣降低及閃絡(luò)等故障。歸納起來主要類型有： （1）操作失靈。（2）絕緣故障。 （3）開斷、合關(guān)性能不良。 （4）導(dǎo)電性能不良。 （5）滲漏油。（1）操作失靈。操作失靈表現(xiàn)為斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)。由于高壓斷路器最基本、最重要的功能是正確動(dòng)作并迅速切除電網(wǎng)故障，若斷路器發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)，將對(duì)電網(wǎng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅、擴(kuò)大事故影響范圍，影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，加重被控制設(shè)備的損壞程度，造成非全相運(yùn)行。（2）滅弧室事故。高壓斷路器在開斷短路電流時(shí)，電弧不能熄滅，會(huì)引起滅弧室燒毀、爆炸、嚴(yán)重噴油、觸頭和觸指燒壞等事故。造成這些后果的原因有：斷路器的通斷容量不足，滅弧室有缺陷，工作行程沒調(diào)好，以及合閘時(shí)觸頭與觸頭沒接觸時(shí)而長(zhǎng)時(shí)間燃弧，真空滅弧室漏進(jìn)空氣，滅弧介質(zhì)不合格等。（3）操作（控制）電源缺陷。斷路器的操作電源缺陷，也是造成操作失靈的三大根源之一。在操作電源缺陷中，操作電壓不足是最常見的缺陷。其原因多半是由于電站采用交流電源經(jīng)硅整流后作操作電源，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電源電壓大幅度降低，或雖有蓄電池組，但操作電源至斷路器處連線壓降太大，使實(shí)際操作電壓低于規(guī)定的下限。例如，某變電所因一條配電線路發(fā)生故障，斷路器字重合時(shí)爆炸；另一變電所線路相位接錯(cuò)，合閘并網(wǎng)時(shí)斷路器爆炸。這些都是由于硅整流器電源由本變電所供給，當(dāng)線路故障時(shí)，母線電壓降低所致。（4）油斷路器的動(dòng)作不靈活，動(dòng)靜觸頭超行程太大或三相合閘不一致。 ①動(dòng)作不靈活可拆下絕緣拉桿，用手轉(zhuǎn)動(dòng)底盤上的拐臂使其靈活。 ②超行程太大，可調(diào)節(jié)拉桿的長(zhǎng)度與油緩沖器塞桿的高度來達(dá)到要求。 ③三相合閘不一致，可調(diào)節(jié)絕緣拉桿長(zhǎng)度來滿足同期性，合閘時(shí)三相動(dòng)、靜觸頭不一致程度不得超過3ｍｍ。（5）油斷路器的導(dǎo)電部分接地。 ①多多油斷路器油斷路器引出、引入導(dǎo)電桿絕緣不良或少油斷路器支持絕緣子污穢及拉式絕緣子絕緣不良,均能造成導(dǎo)電部分接地. ②多油斷路器拉桿螺釘松脫,導(dǎo)電觸點(diǎn)碰到油箱,或軟連片折斷觸及箱壁都會(huì)造成導(dǎo)電部分接地. ③檢修后接地線忘記拆除,造成送電線接地. ④油斷路器中的油如果變質(zhì)或含有水分,就會(huì)失去絕緣性能而造成導(dǎo)電部分接地. ⑤環(huán)境惡劣、空氣溫度大、粉塵多，有腐蝕性介質(zhì)存在。（6）開斷、關(guān)合性能事故。開斷、關(guān)合任務(wù)是對(duì)斷路器最嚴(yán)酷的考驗(yàn)。一般斷路器開斷、關(guān)合性事故的比例不大。絕大多數(shù)開斷、關(guān)合事故的主要原因是有由于斷路器有明顯的機(jī)構(gòu)缺陷，其次是缺油或油質(zhì)不符合要求。也有的是由于斷路器斷流能力不足。運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)及誤操作，常見的有以下幾個(gè)方面：（1）油斷路器缺油?，F(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)表明，在導(dǎo)致關(guān)合、開斷性能事故的機(jī)構(gòu)缺陷中，大約有一半是因缺油或油質(zhì)不符合要求。（2）絕緣不良。因絕緣不良、維護(hù)處理不及時(shí)造成的事故也相當(dāng)多。（3）機(jī)械維護(hù)不良。機(jī)構(gòu)性能維護(hù)不良也是造成事故根源之一。 SF6斷路器的故障類型及原因　　（1）SF6斷路器氣體中的含水量超標(biāo)。SF6斷路器中的SF6氣體水含量過高，不僅會(huì)使SF6氣體放電或產(chǎn)生熱分離，而且有可能與SF6氣體中低氟化物反應(yīng)產(chǎn)生氫氟酸，影響設(shè)備的絕緣和滅弧能力。同時(shí)在氣溫降到0176。C左右時(shí), SF6氣體中的水蒸氣分壓超過此溫度的飽和蒸汽壓,則會(huì)變成凝結(jié)水,附在絕緣物表面,使絕緣物表面絕緣能力下降,從而導(dǎo)致內(nèi)部沿面閃洛造成事故.　 （2）SF6斷路器氣體泄漏。原因主要有產(chǎn)品質(zhì)量不良，密封不嚴(yán)，焊縫滲漏，壓力表滲漏，瓷套管破損等?！?（3）絕緣不良，發(fā)生閃洛?！?（4）斷路器本體內(nèi)部卡死，某相完全不能動(dòng)作。（5）并聯(lián)電阻故障。（6）斷路器觸頭燒毀。（７）操動(dòng)機(jī)構(gòu)拒合、拒分和誤動(dòng)。1．真空斷路器運(yùn)行中的故障除真空滅弧室漏氣外，還有接觸電阻增大，操動(dòng)機(jī)構(gòu)卡滯，分、合閘線圈燒毀等故障。2．真空斷路器的故障原因　 （1）真空滅弧室漏氣。　 （2）真空滅弧室內(nèi)部金屬觸頭非真空狀態(tài)下開斷。 隔離開關(guān)的故障類型及原因 隔離開關(guān)的故障類型（1）瓷絕緣出現(xiàn)裂紋和放電。（2）操動(dòng)機(jī)構(gòu)開焊、變形、銹蝕、松動(dòng)、脫落。（3）閉鎖裝置銷子鎖牢，輔助觸點(diǎn)位置變動(dòng)接觸不良，結(jié)構(gòu)外殼接地不良。（4）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)在接地時(shí)，三相接地刀閘接觸不良。（5）隔離開關(guān)合閘后，兩觸頭不能完全進(jìn)入刀嘴內(nèi)，觸頭之間接觸不良，在額定電流下，溫度超過７０℃。（6）隔離開關(guān)通過短路電流后，隔離開關(guān)的絕緣子有破損和放電痕跡，以及動(dòng)靜觸頭及接頭有熔化現(xiàn)象等。 隔離開關(guān)故障原因（1）,觸指定位端子與觸指座接觸不良,觸頭與導(dǎo)電管的連接欠妥,運(yùn)行中接觸部分過熱,觸電表面產(chǎn)生一些黑色附著物等.（2）,瓷柱斷裂等.（3）.（4）,單邊接觸,操作費(fèi)力,轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn),部件損壞,機(jī)械連鎖失靈等.（5）,電動(dòng)機(jī)燒毀,輔助開關(guān)失靈,操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱漏水等. 斷路器的故障診斷實(shí)例 斷路器三相不同步引起的故障某電灌站有高壓電動(dòng)機(jī)７臺(tái),容量３８０ＫＷ,電壓６ＫＶ。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)均由１臺(tái)ＧＧ１Ａ－０３開關(guān)柜直接啟動(dòng)，斷路器型號(hào)為：ＳＮ１０－１０,采用ＧＬ１５－、Ｌ３兩相的ＬＱＪ－１０－７５／５Ａ型電流互感器二次側(cè)。＃３電動(dòng)機(jī)投入運(yùn)行以來，啟動(dòng)正常。到夏季運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)一瞬間就跳閘。啟動(dòng)多次均不能成功。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)Ｌ１相過電流繼電器掉牌。開始認(rèn)為是過電流繼電器整定值變小而啟動(dòng)電流大引起跳閘。經(jīng)校整，過流，速斷定值都沒有變化，把速斷定值加大，電動(dòng)機(jī)還是啟動(dòng)不了。后檢查電流互感器變比、電動(dòng)機(jī)引線電纜都完好。最后懷疑問題出在斷路器上。測(cè)試斷路器觸頭直流電阻，三相基本符合要求：校驗(yàn)三相同期性，則發(fā)現(xiàn)Ｌ１、Ｌ２兩相接觸早而Ｌ３相接觸遲。調(diào)整三相同期性后，＃３電動(dòng)機(jī)能正常啟動(dòng)?！　　　　　　　　　￠_關(guān)柜內(nèi)裝的斷路器是三相分開安裝的，通過聯(lián)桿的傳動(dòng)而動(dòng)作。新安裝的斷路器投入運(yùn)行前都要做三相同期的調(diào)整，觸頭直流電阻測(cè)試全部合格后方可投入運(yùn)行。由于斷路器振動(dòng)，使各處固定螺絲出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，引起觸頭位移，就會(huì)造成斷路器三相不同期現(xiàn)象。一旦三相觸頭動(dòng)作不同期就會(huì)發(fā)生上述故障。鑒于以上事故，要求定期進(jìn)行三相同期性的檢查，測(cè)試其直流接觸電阻，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)運(yùn)行。 ３５ＫＶ真空斷路器過電壓抑制器故障　　某廠３５ＫＶ高壓室一臺(tái)車手柜形式的真空開關(guān)Ａ相，其下部過電壓抑制器故障，導(dǎo)致單相電弧過電壓，過電壓抑制器燒毀?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)：Ｂ、Ｃ兩相均有明顯的對(duì)地放電痕跡，對(duì)過電壓抑制器下部本體與固定螺栓之間明顯斷裂。事故原因分析如下：開關(guān)在開斷小電流時(shí)，當(dāng)電源從峰值下降尚未到達(dá)自然零點(diǎn)時(shí)電弧熄滅，電流突然中斷，形成截流現(xiàn)象。由于電流被突然中斷，電感負(fù)荷上剩余的電磁能量就會(huì)產(chǎn)生暈電壓，稱截流過電壓。由于這種過電壓的存在，真空開關(guān)一般裝有過電壓保護(hù)，而３５ＫＶ真空斷路器多數(shù)采用ＲＣ過電壓抑制器。這種電壓抑制器的特點(diǎn)是：電容器可以減緩過電壓的上升陡度，降低負(fù)載的波阻抗，因而降低截流過電壓；電阻器的作用是當(dāng)發(fā)生截流時(shí)，它在負(fù)載電路的高頻震蕩中使能量消耗，有效地抑制過電壓，并可減少重燃次數(shù)。根據(jù)計(jì)算及試驗(yàn)確定，電容器取值Ｃ≈～,電阻Ｒ≈１００～２００。由于該過電壓抑制器內(nèi)部的電容器有質(zhì)量問題，內(nèi)部介質(zhì)在電、熱、化學(xué)等因素的長(zhǎng)期作用下，介質(zhì)損耗逐漸增大，電老化加快，造成擊穿，此時(shí)強(qiáng)大的擊穿電流很快便通過了阻值僅１００～２００電阻，形成了單相接地，并伴有電弧的發(fā)生，由于該變電站所處的３５ＫＶ電網(wǎng)中性點(diǎn)是不接地的，所以這一單相接地故障便形成了一個(gè)不穩(wěn)定的電弧接地，即接地點(diǎn)的電弧間歇性地熄滅和重燃，在電網(wǎng)的健全相和故障相產(chǎn)生電弧接地過電壓，這類過電壓對(duì)電氣設(shè)備的危害是極大的。由于３５ＫＶ真空開關(guān)采用手車柜式，內(nèi)部的相與相及相對(duì)地之間的距離相對(duì)較小，當(dāng)Ａ相發(fā)生單相電弧接地故障時(shí)，Ｂ、Ｃ兩相出現(xiàn)了較高的過電壓并伴有諧振產(chǎn)生，這就是為什么在Ｂ、Ｃ兩相上可看到明顯的放電燒痕跡和Ｂ、Ｃ兩相過電壓抑制器下部本體與固定螺栓之間有斷裂的原因。第三章 接地裝置3．1接地裝置腐蝕原因簡(jiǎn)析 接地裝置腐蝕是因運(yùn)行環(huán)境造成的自然腐蝕，有化學(xué)腐蝕，但更多的是化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用引起的破壞。特點(diǎn)是金屬表面原子于非電解質(zhì)的氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物。腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與氧化物間直接進(jìn)行。 電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)(電解質(zhì))發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)引起的破壞，任何以電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕一般都包含有陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，并有流過金屬內(nèi)部的電子流和電解質(zhì)中的離子流形成的電流回路(即腐蝕電池)，其中金屬離子從金屬中轉(zhuǎn)移到電解質(zhì)中，并放出電子，為陽(yáng)極反應(yīng)，既氧化過程；而電解質(zhì)中的氧化劑成分吸收來自陽(yáng)極的電子，為陰極反應(yīng)，即還原過程?？梢姡娀瘜W(xué)腐蝕分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立并同時(shí)進(jìn)行的過程,而在被腐蝕的金屬表面上存在著空間(或時(shí)間)上分開的陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，腐蝕反應(yīng)過程中的電子就是通過金屬?gòu)年?yáng)極區(qū)傳遞到陰極區(qū)的。 接地裝置的接地體(水平的或垂直的)大都埋在地中，土壤中含有水，鹽和氧氣，大多數(shù)土壤是中性的；也有些土壤是堿性的砂質(zhì)黏土和鹽堿土，—；還有的酸性腐殖土和沼澤土，其 pH 值在3—6。 土壤中含有固體顆粒沙子，灰泥渣和植物腐爛后的腐殖土。土壤是無機(jī)物和有機(jī)物膠質(zhì)混合顆粒的集合，由土粒，水，空氣組成。土壤顆粒間形成許多毛細(xì)管微孔和縫隙，并在空隙中充滿了水和空氣，溶解有鹽類和其他物質(zhì)的土壤水，就是電解溶液，是離子導(dǎo)體。土壤的導(dǎo)電性和土壤的干濕程度及含鹽量有關(guān)；土壤的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)是不均勻的，多變的。土壤中的固體部分對(duì)埋設(shè)在土壤中的接地體金屬表面是固定不變的，但土壤中的氣體和液體是可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。土壤的這些物理化學(xué)性質(zhì)都直接影響著接地體的腐蝕，所以說，接地裝置的腐蝕是土壤環(huán)境造成的自然腐