1案例簡介

2020年V月24日,變電檢修公司電氣試驗班在某110-k變電站開展迎峰度夏特巡過程中,發(fā)現(xiàn)#1主變10-k母線橋瓷瓶7相第二支柱絕緣子有異響,超聲波測量數(shù)據(jù)超標,超聲波背景值為0Ad,瓷瓶實測值為2B.1Ad,如圖1所示。由于高溫及光線等因素影響,紅外測溫顯示正常。當晚檢修人員對其進行復測,發(fā)現(xiàn)瓷瓶中上部熱點溫度為40.28,正常相36℃,負荷電流5007,如圖2所示,判斷為電壓致熱型危急缺陷,并有明顯的沿面閃絡現(xiàn)象,需要立即停電對缺陷瓷瓶進行更換。

2故障點查找

當天22:20,變電檢修公司將該110-k變電站#1主變停電,對其低壓側(cè)母線橋瓷瓶進行停電檢查,外觀檢查發(fā)現(xiàn)#1主變10-k母線橋瓷瓶7相第二支柱絕緣子出現(xiàn)貫穿縱向裂紋（圖3）,另發(fā)現(xiàn)C相第一支柱絕緣子瓷瓶第四片傘裙下方也有裂紋（圖4）。

3故障原因分析

電氣試驗班對更換下來的7、C兩相瓷瓶進行了絕緣電阻試驗[2],測試值如表1所示,可知7相第二支柱絕緣子絕緣電阻已無法滿足運行要求。然后試驗人員在對兩柱瓷瓶做交流耐壓試驗[3]時發(fā)現(xiàn),當電壓加至10000k時,7相瓷瓶發(fā)出"噬噬"異響,維持30s后,出現(xiàn)沿面滑閃現(xiàn)象,當電壓降至6000V時,仍有明顯的放電現(xiàn)象（圖5）,C相瓷瓶試驗通過。后續(xù)對瓷瓶進行破壞性解體,發(fā)現(xiàn)A相瓷瓶中部存在較大的空心情況,裂紋從空心處延伸至瓷瓶表面（圖6）,同時發(fā)現(xiàn)C相瓷瓶底部存在輕度空心情況（圖7）。

因A相瓷瓶裂紋從頂部到底部貫穿,絕緣性能已嚴重下降,在母線電場的作用下絕緣子整體泄漏電流增大,頂部帶電質(zhì)點撞擊裂紋處介質(zhì),引起局部溫升,導致熱游離,從而帶電質(zhì)點劇增,電阻持續(xù)下降,在貫穿性裂紋處形成放電通道。試驗時使用紅外測溫儀進行測溫,發(fā)現(xiàn)瓷瓶頂部最高溫度大約有54.7℃,試驗結(jié)束后手指接觸瓷瓶表面溫感明顯。

由圖6、圖7可知,該瓷瓶在澆筑及凝固過程中未完全排除其中的空氣而導致空氣在瓷瓶中部積聚,形成了空隙區(qū),空隙區(qū)的邊緣延伸位置正好與瓷瓶表面的裂紋處相吻合。因此,瓷瓶澆筑工藝不良導致其內(nèi)部存在空隙,空隙區(qū)在運行后隨著溫濕度變化不斷地熱脹冷縮,導致空隙邊緣發(fā)展至瓷瓶表面,從而產(chǎn)生裂紋,進一步導致了瓷瓶本體的發(fā)熱現(xiàn)象。而由圖7可知,C相第一支柱絕緣子因中部空隙較少,其底部暫未形成貫穿性裂紋,因此僅通過試驗結(jié)果可判定其為合格品。

4現(xiàn)場處理措施

檢修人員立即使用備品瓷瓶更換了#1主變10kV母線橋瓷瓶A相第二支柱絕緣子及C相第一支柱絕緣子,于2020年7月25日恢復了#1主變的運行。

5反措及建議

（1）應加強帶電檢測工作,尤其是認真實施紅外精確測溫及超聲檢測,以便及時發(fā)現(xiàn)缺陷苗頭,避免事故的發(fā)生。

（2）加強入網(wǎng)質(zhì)量把關,進行力學檢查,杜絕不合格產(chǎn)品的使用。