500kV油氣套管變壓器現場大修試驗

楊子健

摘要：油氣套管是連接變壓器和GIS設備的一種典型結構，這種連接方式大大增加了變壓器電氣試驗難度，并且容易在試驗過程中帶來新的隱患。綏中電廠500kV聯絡變壓器采用這種結構，并且外部GIS設備連接方式有其獨特性。作者根據綏中電廠500kV油氣套管變壓器結構和外部接線方式特點，合理安排工序，簡化試驗流程，制定變壓器現場大修試驗方案，并在現場成功實施，取得滿意效果。

關鍵詞：油氣套管;變壓器;交流耐壓;局部放電

1、概述

油氣套管變壓器的高壓套管與GIS設備連接，以套管法蘭為界限，下端浸泡在變壓器油中，上端在GIS設備SF6氣體中，變壓器與GIS設備通過油氣套管連接。正式因為油氣套管變壓器這一特殊結構，正常停電預試時變壓器繞組介質損耗性能試驗、交流耐壓試驗、局部放電試驗均無法進行。綏中電廠500kV聯絡變壓器是自耦結構變壓器，500kV和220kV繞組共用一套線圈，500kV套管為油氣套管，與GIS設備連接，并且GIS設備電壓互感器和避雷器直接與引線連接，中間沒有隔離斷開點，進一步增加了電氣試驗難度。自2000年投運以來，一直未進行大修和絕緣性能試驗。為準確評估變壓器運行狀態，提高設備運行可靠性，2019年10月份，對變壓器進行吊罩檢修和診斷性試驗。

2、變壓器及GIS設備技術條件

2.1 聯絡變壓器技術參數

2.2 500kV GIS隔離開關主要技術參數

2.3 聯絡變壓器和GIS設備接線方式

3、試驗項目的制定

3.1 聯絡變壓器現場大修試驗項目制定依據

3.1.1 DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》。

3.1.2 國家能源局《防止電力生產事故的二十五項重點要求》。

3.1.3 GB 1094.3 -2017《電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》。

3.2 試驗項目：

3.2.1 例行試驗項目

3.2.1.1 變壓器繞組直流電阻。包含低壓繞組直流電阻，中壓繞組直流電阻和高-中繞組直流電阻。

3.2.1.2 變壓器繞組絕緣電阻、吸收比、極化指數。

3.2.1.3 變壓器繞組介質損耗因數。

3.2.1.4 變壓器鐵心、夾件絕緣電阻。

3.2.1.5 變壓器套管試驗。油氣套管為電容芯子環氧樹脂澆筑結構，留有末屏小套管。

3.2.1.6 變壓器絕緣油試驗。

3.2.2 診斷性試驗項目

3.2.2.1 變壓器高（中）壓繞組、低壓繞組交流耐壓試驗。

3.2.2.2 變壓器局部放電試驗。

3.2.3 特殊試驗項目

3.2.3.1 變壓器繞組變形試驗。采用低電壓短路阻抗法和頻響法兩種方法進行高備變繞組變形試驗。

3.2.3.2 變壓器和GIS設備投運前檢查試驗。

3.2.3.3 變壓器消磁試驗。

4、現場大修試驗實施

4.1 變壓器吊罩檢修、部件回裝、真空注油、熱油循環、凈放等主要工序完成后，變壓器具備試驗條件。

4.2 拆除變壓器與GIS設備之間的一段導體，斷開變壓器油氣套管與GIS設備連接，然后開展變壓器例行試驗項目、低壓繞組交流耐壓試驗和繞組變形試驗。

4.3 連接變壓器與GIS設備之間的氣室，導體不回裝，保持變壓器與GIS設備的電氣隔離。封閉人孔門，抽真空合格，氣室充SF6氣體至額定壓力，靜放12小時，微水測量合格，然后進行高壓繞組交流耐壓和局部放電試驗。

4.4 氣室排氣，連接變壓器與GIS設備之間導體，封閉人孔門，抽真空合格，氣室充SF6氣體至額定壓力，靜放12小時，微水測量合格，然后進行變壓器和GIS設備投運前檢查試驗。

4.5 變壓器和GIS設備投運前檢查試驗。該項目不屬于標準試驗項目，其目的在于GIS連接部位拆裝作業后的絕緣性能檢查，排除施工工藝方面和施工管理方面遺留的隱患。承受試驗電壓的部位包含變壓器、連接氣室、50136隔離開關斷口、5013617接地開關斷口、電壓互感器和避雷器。由于聯絡變500kV側避雷器無法拆卸，工頻耐壓試驗受避雷器額定電壓（420kV）限制，無法開展。在變壓器及GIS設備大修回裝后，進行318kV工頻額定電壓下的10分鐘檢查試驗，被試設備祥見聯絡變壓器及GIS設備接線圖1虛線部分，試驗接線如圖2。

由于GIS設備電容量遠大于變壓器繞組電容量，感應耐壓采用變頻電源，并配備補償電抗器，逐項進行額定電壓下的檢查試驗。現場提供的試驗電源為380V/400A，實際電源電流為280A。

4.6 以上所有試驗項目合格后，對變壓器進行一次消磁試驗，避免沖擊合閘時勵磁涌流過大，導致瓦斯保護動作。

5、結語

油氣套管變壓器的檢修和電氣試驗一直是電力企業的設備治理的一個重點、難點問題。通過檢修與試驗合理的工序安排，可以大大減少試驗工作量，控制設備檢修工期，安全、高效地完成試驗工作，同時，綏中電廠聯絡變壓器與GIS設備的結構特殊性，對電力行業同類型變壓器設備試驗有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李建明，朱康，高壓電氣設備試驗方法，中國電力出版史，2006年7月，82-90頁。