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发电机组局放监测装置耦合器损毁分析

发布时间:2023-12-27 16:12:04点击率:

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发电机组局放监测装置耦合器损毁分析

202311月山东某火电厂,一台局放监测装备的耦合电容器发生故障,拆解后发现电容器表面都是烧蚀后的黑色粉末如下图:

经了解,这台局放仪产自瑞士,其耦合电容器里面使用的是两只日本村田的陶瓷电容器串联,中间以绝缘硅胶垫片进行隔离。耦合器腔体内部并没有进行树脂绝缘灌封,而是采用了SF6气体绝缘,这台耦合器至今已工作了六年。初步分析,发生这次意外,并不是电容器本身出了问题,而是sf6气体绝缘有了变化,导致最终出现极间放电。

下图是内部结构,采用的是两只电容器串联,极间用硅胶片隔开:


故障分析:

一,厂家采用这种结构本身,电容器的导电极在腔体里是裸露的,一旦密封性能不好,sf6绝缘气体的绝缘强度不够,运行中就会存在微弱的爬电,这种放电会导致硅胶垫片的老化,随着时间推移,硅胶层弹性减弱间隙产生,失去绝缘隔离的效果,会加剧放电现象。

二,在实际运行过程中,不同气候交替,内部结构会因为热胀冷缩原因,导致绝缘间隙的产生,直接影响放电量;

三,国内同类产品一般采用环氧树脂全绝缘设计,电容器与金属件都包封在环氧树脂里,对电容器进行了很好的保护,大大降低了间隙放电的几率。下图是国内某耦合器品牌所提供的图片,这种产品放弃了sf6气体绝缘的方式,而是采用了环氧树脂全绝缘工艺,杜绝了放电现象产生的根源。

四,在国内,这种24KV1000PF的电容器不采用串联结构,一般可以直接采用耐压更高的单个陶瓷电容器解决,不存在中间接口,所以也就没有对中间接口的放电现象。这种耦合器电容是可以直接取代瑞士的耦合器,与他们的局放仪配套使用。

五,黑色粉末是硅胶垫片产生的。这种硅胶垫片的耐久性不好,其本身就会存在老化现象,一般不作为陶瓷电容器的绝缘层。为消除隐患,建议直接使用环氧树脂全绝缘设计。




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