Métodos de mantenimiento, prueba e inspección para bujes de alto voltaje de transformadores de potencia

En los últimos años, las fallas de bujes de transformadores de potencia de alto voltaje se han producido con frecuencia. Las compañías eléctricas otorgan una gran importancia a la operación de bujes y formulan varias medidas anti-accidentes para garantizar la operación segura de los bujes. Basado en años de experiencia laboral práctica en el sitio, el autor discute la tecnología de monitoreo de pruebas de campo de bujes.

2. Principio estructural del buje del condensador de papel de aceite

La mayoría de los bujes de alto voltaje de transformadores de potencia de 110 kV y superiores son bujes de condensadores de papel de aceite, que dependen de los núcleos del condensador para mejorar la distribución del campo eléctrico. Los núcleos del condensador están compuestos por múltiples capas de papel aislante, con papel de aluminio intercalado entre las capas en las posiciones requeridas por el diseño, formando una cadena de condensadores cilíndricos coaxiales, con papel aislante impregnado con aceite mineral como aislamiento.

3. Tecnología de prueba preventiva

La prueba preventiva del buje del tipo de condensador de papel de aceite es realizar una prueba e inspección de apagón de potencia regular en el buje, principalmente la prueba de aislamiento principal y la prueba de pantalla final, así como la inspección de otras piezas.

(I) Prueba de aislamiento principal. La principal medición de pérdida dieléctrica de aislamiento utiliza el método de conexión positiva. El aumento en el valor de pérdida dieléctrica probablemente sea causado por el deterioro del buje o humedad. La disminución anormal o el valor negativo del valor de pérdida dieléctrica puede ser causada por una mala conexión a tierra de la brida de la base del buje, la suciedad y la humedad en la superficie del buje, la humedad en la pantalla final, etc., formando una interferencia de red en forma de "t", o puede ser causada por la humedad en el capacitor estándar del medidor de pérdida dieléctrica.

El aumento de la capacitancia puede deberse al mal sellado del equipo, al ingreso y humedad de agua, o descarga libre dentro de la carcasa, quemando el aislamiento de parte de la capa de aislamiento, lo que resulta en un cortocircuito entre electrodos. La disminución de la capacitancia puede ser causada por la fuga de aceite de la carcasa, lo que permite que un aire ingrese al interior.

(Ii) Prueba de pantalla final. Al medir la resistencia al aislamiento, si es inferior a 1000MΩ, se debe medir la pantalla final a la tierra TGδ, y su valor no debe exceder el 2%. La medición de pérdida dieléctrica de pantalla final utiliza el método de conexión inversa del escudo. La condición de aislamiento de la pantalla final refleja el nivel de aislamiento de la capa externa. Si el aislamiento de la capa externa está húmeda, el aislamiento principal estará gradualmente húmedo.

(Iii) Verifique el sellado de la tapa y su contacto con la barra conductora. Cuando el anillo de sellado fuera de la tapa no está bien sellado, el aire húmedo ingresará a la cavidad dentro de la tapa, causando la oxidación del rosca interna que conecta la tapa y la varilla de núcleo conductor, lo que resulta en un contacto deficiente entre la tapa y la varilla del núcleo conductor, lo que puede causar fácilmente calentamiento anormal durante la operación de la tapa. Algunas cubiertas de lluvia diseñadas incorrectamente se encuentran en un "potencial flotante" debido al mal contacto con el pin de fijación del núcleo conductor, que genera descarga de alta frecuencia a la manga de porcelana, lo que hace que el valor de la prueba de pérdida dieléctrica de aislamiento principal se vuelva anormalmente grande.

Al verificar, preste atención a si hay óxido verdigris o fuga de aceite cerca del anillo de sellado; Además, use un multímetro para medir si la resistencia entre la tapa general y la varilla conductora es cero; Si es necesario, realice una prueba de resistencia de CC trifásica en el transformador antes y después del mantenimiento para ver si el valor de resistencia y el coeficiente de equilibrio exceden el estándar.

(Iv) Verifique el nivel de aceite y la fuga de aceite de la carcasa. Si el nivel de aceite se vuelve anormalmente alto, la potencia debe cerrarse para realizar la prueba de aislamiento principal. Si es necesario, el análisis de cromatografía de gas disuelto del aceite de aislamiento de la carcasa debe llevarse a cabo para verificar si el contenido de hidrógeno, acetileno e hidrocarburos totales excede el estándar. Si el nivel de aceite de la carcasa se vuelve anormalmente bajo, verifique si la carcasa tiene fuga de aceite, generalmente en la tapa general y la pantalla final. Si es necesario, tome muestras de aceite para la prueba de contenido de humedad. Además, tenga en cuenta que aparecerá el nivel de aceite falso cuando se bloquee el tubo de medidor de aceite.

(V) Verifique la condición de conexión a tierra de la pantalla terminal. Cuando la pantalla del terminal funciona normalmente, debe estar bien conectado a tierra.

Hay tres formas de conectar a tierra la pantalla final del buje:

1. Conexión externa: la pantalla final está conectada a la base del buje a través de una lámina de cobre externa o alambre de cobre, apretado con tornillos, y la base está conectada a tierra. La conexión externa hace que sea más fácil ver la situación de la base. Durante la prueba de aislamiento, es mejor no mover el extremo de la pantalla final, y solo retire el tornillo de conexión a tierra en el extremo base. Preste atención a controlar la fuerza de apretar el tornillo para evitar romper la varilla de metal de la pantalla final. Después de restaurar la conexión a tierra, se recomienda usar un multímetro para verificar la resistencia entre la pantalla final y la carcasa del transformador, y el valor debe ser cero.

2. Conexión interna: la pantalla final se conecta a tierra a través de la tapa de conexión a tierra, que se atornilla sobre la base de la carcasa. El interior de la tapa de conexión a tierra presiona la pantalla final con fuerza y la base está conectada a tierra. Presta atención a si hay marcas de descarga de chispa dentro de la tapa de conexión a tierra. Preste atención a la fuerza al desenroscar la tapa de conexión a tierra para evitar romper la barra de metal de la pantalla final; No use una llave llave cuando apriete, pero apriete la tapa protectora de conexión a tierra a mano. La tapa de conexión a tierra debe apretarse para evitar la humedad, la oxidación y la corrosión en el interior.

3. Tipo de conexión normal de empuje: la pantalla final presiona directamente la manga de cobre exterior contra la pared interna de la base del buje a través del resorte, y la base está conectada a tierra. Abra la tapa de protección para verificar si hay marcas de descarga de chispa en la manga externa de cobre o la decoloración de la manga de cobre. Cuando la prueba de aislamiento se restablezca al estado de conexión a tierra, verifique si la manga de cobre es libre de moverse y no se puede atascar. Use un multímetro para medir el valor de resistencia de la pantalla final a la carcasa del transformador (tierra). Si es anormal, debe manejarse. La tapa protectora debe apretarse para evitar que la humedad se suba a la pantalla final, causando óxido en las partes de metal en el dispositivo de conexión a tierra de la pantalla final, y luego causando la superficie de contacto entre la manga de cobre exterior y la brida para tener una puesta en tierra de la pantalla final debido a la presencia de óxido de cobre.

Los anteriores son los elementos de prueba e inspección durante el apagón. Si es necesario realizar análisis de cromatografía de gases disuelto de petróleo y prueba de contenido de agua, se debe consultar al fabricante de la carcasa.

La inspección profesional es una inspección específica y una prueba de ciertos elementos de equipos de ejecución por parte de técnicos profesionales. Por lo general, está equipado con un telescopio y una imagen térmica infrarroja.

(I) Verifique el nivel de aceite y la fuga de aceite de la carcasa. Use un telescopio para verificar cuidadosamente las mismas piezas que anteriormente.

(ii) Inspección por infrarrojos: use la tecnología infrarroja para detectar y diagnosticar equipos vivos en el sistema de energía que tiene corriente, voltaje u otros efectos de calefacción.

1. Selección de instrumentos. Al realizar pruebas de infrarrojos profesionales, no es apropiado usar un termómetro infrarrojo (termómetro para manchas), sino un imágenes térmicas infrarrojas.

2. Selección de condiciones de prueba: es mejor probar en días nublados, por la noche o 2 horas después del atardecer en un día soleado. La noche es mejor. Las pruebas no deben realizarse bajo el trueno, la lluvia, la niebla o la nieve.

3. Configuración del instrumento. La emisividad del equipo es 0.9, y el rango de temperatura de la escala de color debe establecerse dentro del rango de aumento de temperatura de aproximadamente 10k-20k más la temperatura ambiente.

4. Método de medición. Primero, realice un escaneo integral del buje trifásico. Luego realice una prueba clave y análisis en puntos de calentamiento anormales y partes clave. Las partes de escaneo clave del buje son la junta de alambre superior, la cabeza de la columna (incluida la tapa general), la columna de la botella de porcelana y la pantalla final del buje trifásico.

5. SUCEDE JUEGO. El buje es un dispositivo de calentamiento integral, que tiene pérdida de calor inducida por corriente y pérdida de calor inducida por voltaje. Primero, use el método de juicio de comparación similar más intuitivo para comparar y analizar la diferencia de temperatura de las partes correspondientes entre los bujes trifásicos para encontrar las partes anormales. Luego juzga de acuerdo con el siguiente método.

6. Métodos de tratamiento para tres tipos de defectos. Para defectos generales, use la oportunidad de apagón de energía para el mantenimiento y organice el mantenimiento de la prueba de manera planificada para eliminar los defectos; El tratamiento debe organizarse dentro de los 6 meses; Para defectos graves, el tratamiento debe organizarse dentro de los 7 días, y para defectos en las juntas de alambre superior y cabezas de columna, se deben tomar medidas inmediatamente para reducir la corriente de carga; Para los defectos en columnas de botella de porcelana y pantallas finales, se deben tomar medidas inmediatamente para eliminar los defectos; Para defectos críticos, el tratamiento debe organizarse de inmediato (elimine los defectos o tome medidas temporales para limitar su desarrollo continuo), y no debe exceder las 24 horas. En términos generales, las columnas de botella de porcelana tipo calefacción inducidas por voltaje y los defectos de la pantalla final tienen una diferencia de temperatura de 2-3K, que es un defecto grave y no es fácil de encontrar. Durante las pruebas, debe tener especial cuidado de compararlo para encontrarlo. 5. Tecnología de monitoreo en línea

(I) Mejore las medidas de manejo de defectos del sistema para eliminar las fallas y restaurar la operación del sistema lo antes posible. En aplicaciones reales, el sistema a menudo tiene hardware, software, problemas de comunicación, etc. Estas fallas a menudo requieren que los técnicos del fabricante se resuelvan, y las causas no son fáciles de encontrar y tardan mucho tiempo. Se recomienda mejorar las medidas de manejo de defectos y mejorar continuamente las capacidades anormales de manejo de fallas y respuesta de los administradores de sistemas e inspectores en el sitio para garantizar el funcionamiento normal del sistema de monitoreo.

(Ii) El juicio de los defectos de aislamiento basados en datos de monitoreo en línea es diferente del basado en datos tradicionales de experiencia de prueba preventiva. La particularidad del monitoreo en línea debe considerarse exhaustivamente para mejorar la capacidad del juicio.

1. Consideración integral de las condiciones de prueba. Los principales valores de pérdida dieléctrica de aislamiento del mismo buje durante el apagón y el funcionamiento de la energía no deben compararse simplemente, porque durante el monitoreo en línea, el voltaje de operación aplicado al equipo no es un voltaje monofásico sino trifásico, y el valor de voltaje también es muy diferente del que durante la prueba previa de salida de potencia; Además, existen la influencia de fases adyacentes y interferencia estrazada, y la temperatura, la humedad, la contaminación de la superficie y otras condiciones también cambiarán, que son mucho más complicadas que durante el apagón.

(Iii) Preste especial atención a la comparación de datos trifásicos en línea y datos históricos en línea. Cuando hay una anormalidad, aumente el número de inspecciones profesionales y esfuerces por realizar pruebas e inspecciones de elementos de prueba preventiva cuando hay una oportunidad de apagón de energía. Si es necesario, apague inmediatamente la potencia para realizar pruebas preventivas.

(Iv) Fortalecer la investigación básica. En la actualidad, la mayoría de las tecnologías de monitoreo en línea todavía están en el nivel de proporcionar solo datos de monitoreo, y todavía existe una falta de experiencia en juzgar la relación entre los cambios en los parámetros de monitoreo en línea del buje y el grado de degradación de aislamiento. Compare y analice los datos históricos de los datos de monitoreo en línea y los datos de bujes del mismo modelo, estudie la relación entre los parámetros de monitoreo y sus cambios y el envejecimiento de aislamiento de los bujes medidos, y descubra las reglas.

En general, durante el funcionamiento normal del buje, las tres tecnologías de prueba anteriores deben implementarse de manera integral, aprovechando las fortalezas y debilidades de los demás. En el trabajo diario de mantenimiento del buje, las inspecciones profesionales deben fortalecerse, especialmente en el período de suministro de energía crítico, se debe aumentar el número de inspecciones profesionales. Si se ha instalado un sistema de monitoreo en línea y tiene buena estabilidad, el ciclo de prueba preventivo del buje puede retrasarse adecuadamente, e incluso el trabajo de prueba que debe conectarse y eliminarse puede considerarse como una inspección integral durante la salida de energía. .