变电站500kV线路电压互感器渗漏油缺陷分析及维护
时间：2023-03-10 21:50:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 曹 凯 何 壮
电压互感器是电力系统中重要设施之一，其运行安全性和整个电网系统的稳定性具有直接关系，如果出现运行故障，可能会导致系统解列，甚至威胁人员生命安全。变电站内500kV线路电压互感器存在渗漏油的情况，主要和密封胶圈、焊缝有关，需结合实际情况，对漏点进行针对性的焊接、封堵等处理。与此同时，在变电站建设和运行时，严格把控材料质量，避免使用不合格产品，同时要不断提升员工业务能力，引入先进技术和新型材料，从整体上减低渗漏油的发生风险。
电压互感器主要包括两种类型，即电容式以及电磁式，相比于电磁式，电容式的重量更轻，体积也更小，具有绝缘性高、电场强度裕度大等优势，也能够有效减少维护工作量，且不容易发生铁磁谐振，可靠性和安全性高，此外价格相对便宜，尤其是在电压越高的线路中价格优势更为明显。目前，高压以及特高压系统通常会选择电容式电压互感器，效果已经得到普遍认可。在实际应用过程中，仍然存在一定缺陷或者故障问题，其中渗漏油、电容击穿等现象较为常见。
电容式电压互感器的基本原理是电容分压，部分厂家由于工艺缺陷等因素，可能会导致电压互感器出现运行故障，发生电容击穿、介质损耗增加等情况。而电压互感器运行的安全可靠性直接影响了整个电力系统的稳定性，一旦出现故障问题，不仅无法为用户提供持续、稳定的电力服务，也可能发生系统解列的情况，甚至是互感器爆炸，从而对人员安全以及周围设备造成严重威胁。因此，需加强电压互感器的分析和研究，明确出现故障的原因，从而提出针对性的预防和处理措施，尽可能提高运行安全性，减少安全事故的发生，切实保证电力系统运行维护水平。
图1 电容式电压互感器接线图
在变电站建设过程中，不能将测量保护装置和主设备的高压直接相连，需要进行电压转换，输出较低电压后再接入，这也就是电压互感器的主要作用。在实际运行过程中，此类设备的功率较低，具有较大的次级线圈阻抗，发生空载时，和变压器有所类似[1]。对于超过35kV的电压互感器，通常选择油浸式结构，又可分为级联、单级两种类型，实际使用时可能会出现比较严重的渗漏油问题，需结合实际情况，及时进行现场解体，深入分析该缺陷。
2.1 密封胶圈破裂
部分电压互感器未做好密封结构限位措施，容易人为操作导致错位或者移位的情况，加之底部封板一般比较锋利，在运行过程中容易割裂或者割断密封胶圈，从而导致封油板无法正常发挥密封作用，出现渗漏油缺陷。与此同时，产品设计使用8只螺栓固定密封结构，也会导致安装难度增加，更易发生受力不均的情况，随着运行时间延长，便会引起胶圈变形或者破裂。此外，长期暴露在外界环境中，会逐渐出现老化、磨损，或者在严寒的环境下，外界温度低于材料的脆性温度，也会导致胶圈失去弹性，从而影响密封效果，引起渗漏油的问题。
2.2 油箱焊缝开裂
油箱焊接时，会形成较大的内应力，且并不是均匀分布的，某些位置属于高应力区，因此本身便容易出现裂缝。而油箱通常处于装满油的状态，加之运输等操作的影响，外力作用比较大，更容易出现焊缝开裂的情况[2]。尤其是高应力区域，外力和内力共同作用，从而引起微裂纹，最终导致渗漏油的问题。由于焊缝比较长，焊点较多，出现裂纹、渗漏的位置也会比较多。
作为特殊工序，油箱焊接工作较为重要，需严格把控施工技术、材料以及设备等，如果对某个环节疏忽大意，便容易出现焊接缺陷，最终导致渗漏油问题。与此同时，在施工过程中，未做好油迹、锈迹清洁等细节处理，也会影响焊接质量，在高温环境下，污渍中的碳氢化合物、结晶水会进一步反应，从而形成氢气，导致氢气孔的产生，影响密封效果。
2.3 联接片位置松动
由于电压互感器联接片出现松动，从而导致接触不良，在一定程度上增加接触电阻、间歇放电，引起局部快速发热，由于受电蚀、热能的影响，便会出现联接片破裂，甚至是脱落的情况。而发生高能放电时，金属膨胀器也会受到波及，形成表面坑洞或者被击穿，如果在清洗步骤未带密封帽导致水分残留，内部水分便容易进入膨胀器，形成油水混合物，随着混合物逐渐增多，绝缘油可能会直接喷出，造成比较严重的渗漏油现象。
在变电站日常维护过程中，可能会出现电压互感器渗漏油的情况，如果渗漏比较严重，会迅速引起绝缘性能下降、引线烧坏等问题，对整个电力系统的安全运行造成不利影响，给人们日常生活和工作造成不便，需及时进行有效处理，尽快恢复电力供应。
图2 一种电容式电压互感器的结构
3.1 焊接
一般选择点焊的形式施工，使用细焊条进行焊接，能够有效解决渗漏问题。由于焊接操作历经加热、融化以及冷却整个过程，同时电压互感器内部存在一定量的油，当漏油点比较大时，应进行停电、抽出箱内油后再操作[3]。如果渗漏部位比较隐蔽，可以选择补丁法，使用清洁剂清理油渍，明确具体渗漏位置后，在相应部位覆盖合适的盖片并进行焊接，也能取得比较理想的效果。具体操作过程中，应严格遵循相关标准流程，调整合适的焊机电流，落实试焊等细节施工，保证上下点焊质量合格，避免漏焊或者再次开裂的情况发生，也可以采取先堵后焊的方式，可以有效降低焊接难度，便于提高焊接施工质量。此外，在正式投入工作前，应认真检查相关零部件，确保没有安全隐患，尤其是焊接点位置，同时做好安全防控措施，警惕火灾事故的发生。
3.2 封堵
对于无法实施焊接的部位，可以选择封堵的方式解决渗漏问题，选择性能良好的新型材料，如油封胶、金属胶、快速胶等材料，对局部渗漏点进行处理，可以取得良好的封堵效果。在实际应用时，应注意妥善处理渗漏位置，在脱脂纱布的帮助下，将渗漏点严密覆盖，直至材料彻底固化，不再出现渗漏油的现象。
3.3 更换
如果密封胶圈、油阀等出现损坏，应注意及时进行更换，选择性能优良、质量合格的材料，并严格落实置换前后的检查工作。如果个别螺丝无法顺利取下，可以使用弹性较大而直径稍小或者一致的胶垫，并通过外力作用调整至应垫位置，并做好拧紧和加固处理。如果相关组件出现损坏，无法顺利修复，也应及时进行替换，包括导电杆、继电器、净油器等部件，同时保证规格和型号相符，以免由于不适配的问题导致再次渗漏油[4]。对于螺丝松动的情况，应进行均匀紧固，保证程度适当，避免出现个别螺丝紧固过度的情况，否则仍容易出现渗漏油问题。操作时，还应注意避免扳手打滑，对瓷套管造成损坏，影响系统正常运行。
3.4 加强巡视检查
电压互感器出现渗漏故障，会严重影响运行安全性，因此需引起高度重视，加强巡视检查力度，及时排查系统故障，尽可能降低渗漏油发生风险，保证互感器长期、稳定运行。尤其是夏季高温时期，外界环境温度较高，互感器长期运行，更容易出现绝缘油温度升高的情况，导致膨胀漏油。对于以往发现容易出现问题的设备型号，重点监测油箱油位、密封结构完整性等情况，观察支柱、底座等位置是否存在油迹或者油漆发泡等现象。一旦发现异常情况，应立即停止运行，并详细检查、分析，及时进行有效处理。
通过及时处理局部渗漏油问题，加强对运行的互感器检查工作，能够在一定程度上避免故障问题发生，减少对电网系统的影响。与此同时，积极做好预防措施，也可以在一定程度上避免渗漏油问题，从根本上提升电力线路运行安全性以及稳定性。
4.1 严格把控材料质量
在变电站建设过程中，根据设计要求以及实际使用需求，选择资质齐全的厂家合作，并做好材料质量检验工作，保证型号、数量以及质量等符合标准，严格落实检查步骤和要求，杜绝不合格品流入施工现场，比如联接片松动等[5]。只有保证材料性能优良、质量合格，才能够有效避免运行故障，选择新型密封结构或者经过改良的互感器，及时淘汰存在设计缺陷的产品，防止投入使用时频繁发生渗漏油等故障。此外，可以选择新型密封材料，比如稳定性好的高分子材料，相比传统橡胶件，其抗紫外线、耐高温等性能均更佳，对环境的适应性更好，能够延缓材料磨损、老化。
4.2 加强人员管理
定期组织学习培训，及时更新自身知识库，不断提升员工综合素质和业务能力，减少人为操作因素导致的施工质量问题。同时，建立健全奖惩制度、责任制度，促使工作人员严格遵循工艺要求以及相关规范，充分调动其工作积极性和主动性。对于常见的故障问题，可以开设专题培训以及讲解活动，提供互相沟通和交流经验的机会，从而不断提高实践技能水平，保证施工质量。尤其是开展检修工作时，应注意选择具有相关资质的工作人员，确保落实每项安全检查工作，必要时可引进经验丰富、技术过硬的专家，提升整个人才队伍的综合素质。
4.3 引入先进技术
随着科学技术的不断发展，电力企业也可适当引入新技术和新方法，提升整体服务质量。对于电压互感器渗漏油的问题，可以使用远程监测告警装置，一旦感应到渗漏油的情况，会立即发出警报，具有灵敏度高、使用方便等优势，可以弥补非巡查时间无法及时发现故障的不足。相比而言，传统检修模式耗费时间长，且无法实现实时监控，引入先进技术后，能够有效提高工作效率，避免对设备和整个系统造成进一步的损害。在实际应用时，主要是通过底部探头感应渗漏油，发出告警的同时，及时对设备缺陷进行分析、处理，并将结果信息反馈给工作人员，争取更多的维修时间。
4.4 强化细节操作
全面分析电压互感器渗漏油的常见原因，提出针对性的改进方法，尤其是细节施工方面，能够有效提升实际施工质量，降低质量问题发生的可能性。如在清洗过程中，严格遵循标准流程，从不同方向进行喷射清洗，彻底清理表面污渍。
随着社会生活水平不断提高，电力系统服务质量也有了新的目标，在实际运行过程中，可能会出现电压互感器故障，如渗漏油等，可能会引发比较严重的安全事故，影响整个电网的稳定运行。通过开展电压互感器渗漏油缺陷分析，明确具体原因，并进行针对性处理，尽快解决渗漏问题，同时通过严格把控材料质量、加强人员管理等手段，有效提升工作质量和效率，尽可能避免渗漏油问题的发生，减少或消除潜在安全隐患，这也有利于增强变电站维护水平。
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