110kV變壓器高壓油紙電容性套管氣泡的存在對介質損耗tgδ試驗的影響

鄭雁超

摘要：長江水電公司向家壩分公司110kV 1#B主變C相高壓油紙電容性套管油中氣泡沒有排盡對介質損耗tgδ試驗帶來的影響。

關鍵詞：介質損耗tgδ試驗;氣泡;高壓油紙電容性套管;介電常數

一、問題的由來

長江水電公司向家壩分公司HOW 1#B主變c相高壓油紙電容性套管出廠、交接試驗時介質損耗tgδ試驗都合格，并且三相之間數據基本相同。在2007年4月對此臺變壓器預防性試驗中，在其它試驗項目合格的情況，而C相高壓油紙電容性套管介質損耗tgδ值雖然小于試驗標準1%，而與出廠，交接值增大了一倍（具體見下表格數據），并且A相B相。相并沒有發生多大變化。我們斷定此臺變壓器C相高壓油紙電容性套管肯定存在問題，最后決定采用縮短試驗周期加強對C相高壓油紙電容性套管加強監視。在2007年10月的一次監視試驗中C相高壓油紙電容性套管介質損耗tgδ達到了1.856%，超過了試驗標準，必須對此套管存在的問題進行解決。

以下是我們解決此問題的具體過程，希望各位專家指正。（右表附幾次試驗數據）

二、解決過程

（一）試驗接線方法說明

將變壓器高中低壓繞組引線全部拆除，再將變壓器高壓繞組連同中性點全部短接后接高壓，其它非被試繞組短路后接地，鐵心、夾件引出線接地。先測量主屏對末屏及地絕緣電阻為100G，末屏對地的絕緣電阻為100G，說明主屏及末屏沒有受潮并且絕緣良好。c相電容套管中油，油耐壓、油介質損耗tgδ試驗結果都合格。AI-6000D全自動介損測試儀采用正接線法，高壓接套管接線柱，Cx線接末屏，所以測量方法不存在問題。多次測量試驗數據很接近，而A相B相。相套管介質損耗tgδ測量值和以前比較沒有變化，所以可以排除試驗儀器本身帶來的影響。

（二）解決過程

專業書籍上這樣寫到介質損耗tgδ與介質的溫度、濕度、內部有無氣泡、缺陷部分與體積大小等有關。我們比較了一下兩次預防性試驗的溫度、濕度很接近以及其它A相B相O相套管介質損耗tgδ基本沒有變化，所以我們推測c相高套管可能在充油時氣泡沒有排盡。根據高壓氣泡擊穿理論，變壓器油中氣泡在交流電壓下，串聯介質中電場強度E的分布與各介質的介電常數成反比。氣泡的介電常數為1.00059，而變壓器油的介電常數為2.2～2.5，所以氣體的擊穿場強比油低的很多，氣泡先開始電離，這又使氣泡溫度升高、體積膨脹，電離將進一步發展，而帶電粒子又碰撞油分子，使油又分解出氣體，擴大氣體通道。在交流電壓下發生重復放電，這樣就產生了能量損耗。

我們與廠家專業人員取得聯系后將情況如實告知對方，廠家人員和我們的想法不謀而和。我們將C相套管法蘭處放氣螺栓擰松待看見油溢出就將螺栓擰緊，重新測量介質損耗tgδ基本沒有變化。我們又將c相套管將軍帽擰松感覺明顯有氣體沖出，重新測量介質損耗tgδ降為0.786%，介質損耗tgδ值降了很多。我們決定待C相套管中油在靜置一天后再重新測量，第二天重復前一天的放氣方法后測量C相套管介質損耗tgδ又降為0.523%。又靜置一天后重復前兩天放氣方法后測量c相套管介質損耗tgδ降到0.223%達到了出廠、交接試驗介質損耗tgδ值。雖然達到了出廠、交接試驗介質損耗tgδ值，但是我們不能馬上斷定該套管已經沒有問題，我們同樣決定還是縮短試驗周期加強監視，看看C相套管介質損耗tg 8值有沒有發生變化，2008年4月我們重新做了該相套管介質損耗tgδ試驗，試驗數據如下，通過下面的數據我們可以斷定當時的分析和解決問題的方法是正確的。（見下表）

三、總結

（一）雖然通過上述方法解決了介質損耗tgδ值超標的問題，但是我還是有一個問題存在疑惑。如果是c相套管中油氣體沒有排盡，為什么在出廠、交接試驗時介質損耗tgδ合格，而第一次預防性試驗時介質損耗tgδ值超出出廠、交接時一倍。

（二）由于長江水電向家壩分公司沒有購買油色譜分析儀，所以當時沒有做高壓油紙電容性套管中油中氣體色譜分析，如果做了油中氣體色譜分析可以對分析故障提供更好的佐證。并且可以對油中氣體色譜提供原始數據，為以后如果有其它故障提供分析依據。

參考文獻：

[1]陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術[M].中國水利水電出版社，2009.

[2]嚴璋，朱德恒.高電壓絕緣技術[M].中國電力出版社，2002.