220kV主變套管介損及電容量測試應用研究

朱耀輝

摘 要：隨著電力變壓器大容量化、高電壓化的發展，為保證電力變壓器的的可靠運行，本文主要通過實際操作，闡述220kV主變套管預防性試驗測量tanδ及電容量的方法，對及時發現220kV主變壓器是否存在局部的受潮劣化，具有一定的指導參考意義。

關鍵詞：220kV變壓器；tanδ及電容量；判斷分析

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0085-01

前 言

220kV主變套管的tanδ的試驗方法，能快速、準確發現220kV變壓器套管的絕緣缺陷，例如整體受潮、整體劣化、小體積試品的局部缺陷，從而及時作出缺陷診斷，盡可能消除一切影響設備運行的不穩定因素。

1 220kV主變壓器的出廠參數、結構原理舉例介紹

以某供電局220kV等級的主變壓器為例做介紹，主變壓器是由三個繞組組合而成，型號為SFSZ10-180000/220，額定容量為180000kVA，高壓側額定電壓為220kV，中壓為110kV，低壓側為10kV，220kV主變套管主要為電容型套管，法蘭上的接地小套管與電容芯子相互連接，在變壓器運行過程中發揮檢修、試驗等功能，如介損檢測、絕緣檢測等。

2 介損測試儀的原理舉例介紹

以選用山東泛華生產的AI6000E型介損測試儀為例，儀器為一體化結構，內置介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容等，可用于現場抗干擾測量滿足220kV及以下的電容式電壓互感器的測試要求。

3 主變套管tanδ及電容量測試現場應用

3.1 溫濕度要求

測試主變套管絕緣的介損值時，要求試驗環境溫度不低于5℃，濕度不大于80%。測量時應記錄環境溫度及變壓器頂層油溫，若空氣濕度過大，會使介損測量值異常增大（或減小甚至為負）且不穩定，必要時可加屏蔽環，改變了試品電場分布。

3.2 減少測量誤差

被試品絕緣表面臟污、受潮，在試驗電壓下會產生表面泄漏電流，將會影響tgδ和Cx測量結果。為減小誤差，試驗前必須要把主變的各側大瓷套管、小套管進行清抹處理。影響介損測試的因素還有儀器的接地不良、測試線與試品的連接點接觸不好，接觸不良會引起儀器保護或數據嚴重波動，接地點應刮凈油漆和銹蝕，務必保證接地良好。

3.3 準確讀數的試驗方法

為更好地綜合套管的絕緣水平來對介損及電容值進行結果分析，測量主變套管tanδ及電容量前需測量套管末屏對地的絕緣電阻，當測得小于1000MΩ時，應測量末屏對地tanδ。測量時選擇合適位置將介損儀平穩放置，儀器離被試設備3～5m，將儀器接地端可靠接地。套管介損測量時，將高壓繞組連同高壓繞組中性點短接后接高壓，中、低壓繞組及其中性點短接后接地，這種接地方式可防止因繞組電感與電容的串聯后引起電壓與電流相角差的改變，減小試驗誤差。

以高壓側中性點套管為例，圖1中左邊，采用高壓輸出的正接法接線方式，以高壓線芯線作加壓線接套管的高壓端，信號線接中性點套管的末屏，測量主變套管中性點的tanδ及電容量。圖1的右邊為當末屏絕緣電阻低于1000MΩ時，通過采用反接線低壓屏蔽法測量套管末屏的tanδ及電容量，能有效地反映套管末屏的絕緣狀況。高壓引線長度應合適，防止高壓線與信號測量線互相纏繞；注意高壓測試線與非被試繞組或接地部位距離過近會影響測試結果，保證預留高壓引線的走向以及與被試設備連接的角度滿足安全距離要求。

正接法測量接線完畢后，開始啟動儀器測量主變中性點套管的tanδ及電容量，在AI6000E型介損測試儀的顯示屏中按“↑”“↓”鍵選擇試驗電壓10kV，試驗接線方式為正接法。開始加壓，讀取并記錄測量結果。記錄測量數據后停止測量，按“復位”鍵，使設備的界面退回到預備模式，先按電壓輸出鍵，后按電源鍵，斷開介損儀電源，將被試品短路放電并接地，注意確保試品已徹底放電，防止設備、人身傷害等安全風險。

當末屏絕緣電阻低于1000MΩ時，需測量主變中性點套管末屏的tanδ及電容量，拆除套管末屏引線前，應通過圖形或影像工具記錄初始狀態，控制介損儀顯示屏中選擇試驗電壓2kV，按不同的試驗方式選擇模式，按儀器的按鍵功能：“↑”“↓”鍵選擇反接屏蔽法——反接線加“M”，“啟/停”鍵用于確認，讀取并記錄測量結果。試驗結束后用專用工具恢復變壓器的引線，應對照初始狀態記錄將套管末屏接地，必要時使用萬用表檢查連接是否可靠。

4 試驗數據案例分析判斷結果

試驗完畢，要檢查試驗結果，各項試驗項目、數據是否齊全，檢測電容套管的受潮狀況，套管主絕緣、末屏對地的絕緣電阻等數據記錄是否符合規程，綜合考慮這些因素再對試驗結果進行分析判斷，并總結試驗中需要注意的相關事項，為后期的試驗積累經驗。按照南方電網公司企業標準Q/CSG1206007-2017《電力設備檢修試驗規程》對于220kV主變套管的介損值及電容量規定及要求：①對電容型套管：應不大于下表中數值：油紙：0.8%、氣體：1.0%、干式：1.0%、膠紙：1.0%；②電容型套管的電容值與出廠值或上一次試驗值的差別超出±5%時，應查明原因；③當電容型套管末屏對地絕緣電阻小于1000MΩ時，應測量末屏對地tanδ，其值不大于2%。綜上所述，實測A相測量結果：tanδ=0.214%，Cx=383pF，銘牌Cx=385pF，B相測量結果：tanδ=0.212%，Cx=380pF，銘牌Cx=382pF，C相測量結果：tanδ=0.214%，Cx=381pF，銘牌Cx=385pFO相測量結果：tanδ=0.204%，Cx=470pF，銘牌Cx=469pF，三相電容型套管tanδ均沒超標，電容差也均在±5%以內。結論是介損值結果合格，主變各相套管各項測試數據處于正常范圍，由此判斷套管內部沒有發生受潮、老化等現象。試驗人員應注重運用各項參數指標和鄰相橫向、和歷史數據縱向對比判斷，采用不同儀器、方法作對比分析，才能判斷出準確的試驗結果。

5 總 結

變壓器套管介損過大，不僅會破壞了原有的線路結構，也會造成線路內電流負荷大小不一，極易造成各種線路故障，引發事故，因此正確的tanδ接線方法和數據分析是減少變壓器套管發生故障的有效預防措施。

參考文獻

[1]《電力設備檢修試驗規程》（Q/CSG1206007-2017）.

[2]電氣試驗（第三版）.中國電力出版社，2016.

[3]中國南方電網公司企業標準.《電力設備預防性試驗規程》（Q/CSG1140 02-2011）.2011，10.

收稿日期：2018-3-5