電力變壓器高壓套管現場試驗方法

寧小飛 王繼東

摘要：高壓套管是電力變壓器的重要組成部分，為了保證電力變壓器能夠安全、穩定的運行，必須要針對高壓套管開展一系列的現場試驗，根據試驗結果，判斷是否存在質量隱患，進而采取相應的處理措施。現階段電力行業常用的高壓套管試驗方法主要分為三種類型，分別是預防性試驗、紅外檢查試驗和在線監測試驗。本文分別對具體的試驗方法，以及試驗過程中的注意事項展開簡要分析。

關鍵詞：電力變壓器;高壓套管;紅外檢查;在線監測

引言

高壓套管是廣泛應用于電抗器、變壓器、斷路器等電力設備中的材料，主要發揮了絕緣與支撐的作用。高壓套管在生產制造、安裝使用過程中，可能因為各種因素的影響，而出現不同類型的質量缺陷，例如物理磨損、化學腐蝕等等。一旦高壓套管出現質量問題，將會直接影響到電力變壓器的正常使用。因此，做好高壓套管的現場試驗尤其必要。隨著信息技術的發展，一些新型技術也逐漸應用到這一試驗中，例如紅外檢測試驗、在線監測試驗等，為進一步獲取更加精確和直觀的試驗結果提供了必要支持。

1.變壓器高壓套管預防性試驗

1.1主絕緣試驗

主絕緣介損測量用正接法。介損值的增加，很有可能是套管本身劣化、受潮都會引起。而介損值異常變小或負值，可能是套管底座法蘭接地不良、套管表面臟污受潮引起，也有可能是介損儀標準電容器受潮等引起。電容量的變化也是預防性試驗的重要內容。如果試驗結果顯示電容量增加，考慮是因為高壓套管底部的密封墊圈失效，由于密封效果變差，出現了進水受潮的問題。潮濕的空氣或是附著在高壓套管內壁上的水珠，引起了放電擊穿，主絕緣被燒壞。可以通過檢查并更換橡膠墊圈，并重新加固高壓套管底座螺絲，恢復良好密封性。如果試驗結果顯示電容量減小，考慮是因為出現了漏油。通過檢查確定滲漏位置，采取封堵措施后，這一問題可以得到解決。

1.2末屏接地檢查

現階段電力行業內常用的高壓套管，其末屏接地方式大體上分為三類，分別是外接式、內接式和推拔常接式。不同形式的試驗方法也存在差異，以應用較為廣泛的外接式為例，試驗人員首先觀察末屏與套管底座的連接位置，是否存在接觸不良，或是銅片生銹的問題。如果有，需要更換新的銅片并保證接觸良好。在進行絕緣試驗時，使用螺絲刀將套管底座的螺絲松開，重新恢復接地，然后取一臺萬用表，一根線接末屏，一根線接變壓器外殼。觀察電阻值，電阻為0說明末屏接地良好。

1.3將軍帽密封性試驗

將軍帽外面密封圈密封不良時，潮濕的空氣進入將軍帽里面空腔，使將軍帽與導電芯桿連接的內螺紋氧化，導致將軍帽與導電芯桿接觸接觸不良，容易造成套管將軍帽運行中異常發熱。有些設計不合理的防雨罩，因與導電芯固定銷接觸不良處于“懸浮電位”，對瓷套產生高頻放電，引起主絕緣介損測試值異常變大。檢查時注意密封圈附近是否有銅綠銹跡或漏油現象;另外用萬能表測量將軍帽與導電桿的電阻是否為零;必要時檢修前后進行變壓器三相直流電阻測試，電阻值及平衡系數是否超標。

2.變壓器高壓套管的紅外試驗

2.1試驗準備

試驗人員應結合高壓套管紅外試驗的操作流程，提前將試驗中所用的各類儀器、材料等準備好。核心儀器是紅外熱像儀，另外還有待測的高壓套管、電源等。提前調整儀器參數，將輻射率設置為0.8。為了保證試驗效果，最好選擇夜間進行。

2.2檢查方法

將待測的高壓套管在試驗臺上固定，然后打開紅外熱像儀，對高壓套管進行全面掃描。如果掃描中發現溫度異常區域，儀器會自動對該區域進行重點檢測。通常情況下，導線接頭部位、將軍帽部位、末屏部位，容易出現異常發熱的情況，也是需要重點檢測的區域。

2.3結果判斷

根據專業經驗，造成變壓器高壓套管異常發熱的原因較多，既有可能是正常情況下因為運行負荷導致的升溫，也有可能是電流損耗嚴重導致的熱損耗。試驗人員首先要明確異常發熱點所在的位置，如頂部導線接頭部位還是底部末屏部位。然后再進行溫差比較，如果溫度略有升高，可能是正常現象;反之，對于升溫明顯的，則考慮是故障導致的。然后在根據熱線特征做進一步的判斷。具體判斷標準如表1所示。

2.4缺陷處理

在明確了高壓套管存在的缺陷后，可以按照缺陷的嚴重程度將其分為三類，不同類別的缺陷，其處理方法也有差異。第一類是普通缺陷，這類缺陷通常不會對高壓套管及變壓器的正常運行造成顯著影響，可以利用本公司定期組織的停電檢修，一并進行處理。第二類是嚴重缺陷，完成現場試驗后，試驗人員應當對缺陷的發生位置、特征表現等做好詳細記錄，然后在7天以內盡快安排技術人員進行消缺處理。第三類是危急缺陷，這類缺陷可能會對電力變壓器的運行造成嚴重破壞。應當在試驗結束后，立即通知主管人員，并安排技術人員進行處理。

3.變壓器高壓套管的在線監測方法

在電力信息化背景下，基于信息技術的在線監測技術在電力系統運行管理中得到了廣泛運用。在高壓套管現場試驗中，也可以引進在線監測技術，對于主絕緣的絕緣性能、溫度，以及末屏的電流等進行實時監測。同時，采用無線通信模塊，將監測信息同步的反饋到控制中心。計算機自動對比實時參數和標準參數，如果實測值超出了標準范圍，則進行告警。這樣就方便工作人員及時發現一些隱蔽的、潛在的故障，為高壓套管的故障排查和穩定運行提供了技術支持。另外，對于監測所得數據，也應綜合考慮，而不能只觀察其中的一項數據，這樣才能得到更加全面、精確的試驗結果。

結語：

在深化供給側改革背景下，電力公司對電網運行穩定與安全提出了更高的要求，給予了更高重視。變壓器作為電力系統的核心組成，自然也成為了管理的重點對象。通過開展高壓套管現場試驗，可以及時查明潛在的質量缺陷，包括密封失效、末屏接地不良、局部異常發熱等。然后根據試驗結果采取相應的處理措施，保證高壓套管絕緣和支撐作用的發揮，維護電力變壓器的穩定運行。

參考文獻

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