換流干式變壓器套管阻尼分析及預防措施
1導言
靈寶換流站是西北至華中互聯DC輸電的背靠背單極DC系統工程。這是中較好個自主設計和產化設備的示范和測試項目,主要設備100%產化。靈寶換流站(接西北電網)330kV側有三臺單相三繞組換流干式變壓器。任何換流干式變壓器的故障將導致DC系統停止運行,并中斷西北和華中電網之間的電力交換。2005年4月3日,靈寶換流站033B換流干式變壓器發生故障,導致DC系統退出備用。可見,加強換流干式變壓器的運行維護,做好換流干式變壓器的故障分析,改進換流干式變壓器設計中的缺陷,對提高DC輸電系統的運行穩定性非常重要。
換流干式變壓器套管的結構及特點
靈寶換流站033B換流干式變壓器套管為油紙電容式,由瓷套管、電容器芯、中心銅管、頭部儲油柜、中部安裝法蘭和尾部均壓球組成。整個套管由頭部強力彈簧通過中心銅管串聯壓制而成,其中電容器芯由0.10毫米厚的絕緣紙和0.01毫米厚的鋁箔壓制而成,交替纏繞在中心銅管上。鋁箔與中心銅管并列形成同心圓柱形電容屏,有9O電容屏。電容器芯子是根據電容器分壓原理卷制而成,使殼體中心的銅管與接地法蘭之間的徑向和軸向電場均勻分布。中心銅管不僅是電容器芯的骨架,也是高壓引線的通道。經過真空干燥處理后,電容器芯完全注入干式變壓器油,作為套管的主絕緣。套管外瓷質絕緣,內充干式變壓器油。套管的結構和特點如圖1所示。
3事故發生后
事故發生前,系統運行方式為:靈寶換流站DC系統處于熱備用狀態,換流干式變壓器處于充電狀態。2005年4月30日20: 54,工作站事件列表顯示:
(1)033B換流變壓器功率保護動作。
(2)033B非電量保護動作。
(3)DC系統兩側交流開關跳閘。
033B換流變壓器保護裝置顯示:
(1)繞組差動動作。
(2)零序比例差動動作。
(3)換流變壓器的大差動動作。
(4)換流變壓器小誤差動作。
(5)重瓦斯作用。
(6)輕瓦斯報警器。
(7)壓力釋放動作等報警信息。
現場檢查033B換流變壓器發現c相換流變壓器泄壓閥漏油,033B換流變壓器c相套管上端儲油柜移位,干式變壓器的頂蓋、儲油柜、聯箱和套管裙部有油跡,可以判斷換流變壓器兩套保護裝置的上述保護動作正確。通過分析故障錄波圖,可以知道C接接地故障;c相故障電流為3.39kAc相故障電壓為6.83lkV,故障持續時間為70ms(三個半周期)。
033B換流變壓器c相拖出工作位置后,對330kV套管頭進行了檢查。拆下套管壓蓋后,發現套管導電頭鍍銀層嚴重氧化發黑,固定螺栓生銹,有殘留水跡。從干式變壓器本體上拔出套管時,發現套管的下瓷套全部斷裂脫落,散落在換流變壓器油箱內。套管電容器芯的上錐體、下錐體和圓柱體內有許多樹枝狀放電痕跡,下錐體末端的第三個電容器屏之間有一個向外嚴重炭化的電弧通道,絕緣紙層被拉長。經過觀察,兩次放電中斷 #p#分頁標題#e#