淺談電力變壓器高壓套管現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)

魏宇軒 唐甜 程凱 馬宏祖

摘要：目前，在我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的過程中，由于電力變壓器高壓套管的故障現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這不僅對(duì)人們的生活和生產(chǎn)有著十分嚴(yán)重的影響，還給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的損失。因此在電力運(yùn)輸?shù)倪^程中，人們對(duì)電力變壓器高壓套管的運(yùn)行情況十分的重視，并且采用相關(guān)的預(yù)防措施，來確保高壓套管的正常運(yùn)行。本文主要就電力變壓器高壓套管現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;高壓套管;現(xiàn)場(chǎng);試驗(yàn)技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)的電力行業(yè)在不斷的發(fā)展和完善，因?yàn)殡娏ψ儔浩鞲咛坠茉谶\(yùn)行的過程中市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)一些故障，這一方面給人們的正常生活帶來了很多的不便，此外其對(duì)生產(chǎn)的順利進(jìn)行也有著非常不利的影響，電力企業(yè)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要的因素，這種狀態(tài)也會(huì)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來負(fù)面的影響，所以在日常的工作當(dāng)中，人們對(duì)電力變壓器高壓套管的運(yùn)行狀況是非常重視也是非常關(guān)心的，所以相關(guān)的工作人員也采取了一些有效的預(yù)防措施，這樣就可以更好的保證高壓套管能夠在這一過程中正常的運(yùn)行。

1油紙電容型套管的結(jié)構(gòu)原理

當(dāng)前，在電力行業(yè)所使用的電力變壓器套管是有很多種的，不同的電力變壓器套管自身的功能也存在著非常大的差異，一般的情況下人們?cè)诠ぷ髦卸紩?huì)采用油紙電容型套管，該套管內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中有多層絕緣的電容芯子，這樣就可以根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際需要對(duì)電場(chǎng)的分布予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，此外其還要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求在電容芯子加層的位置當(dāng)中設(shè)置鋁箔，這樣一來也就可以在電容器當(dāng)中構(gòu)成一個(gè)圓柱形的電容器，這樣也就可以很好的保證套筒的使用功能，改善其穩(wěn)定性。

2預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)

油紙電容型套管在使用的過程中，為了防止電力變壓器高壓套管出現(xiàn)故障，人們就要對(duì)套管采用定期停電的檢測(cè)試驗(yàn)的方法，來對(duì)油紙電容型套管進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，從而保障電力變壓器的正常運(yùn)行。

2.1主絕緣試驗(yàn)

對(duì)主絕緣介損值進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，電力設(shè)備的介損值的增加，主要是由于高壓套管質(zhì)量問題或者在使用過程中受到周圍環(huán)境的影響而引起的。而如果發(fā)現(xiàn)介損值出現(xiàn)異?；蜇?fù)值的現(xiàn)象，那么就很有可能因?yàn)楦邏禾坠芙拥夭涣?，以及相關(guān)設(shè)備受潮所引起的，因此為了保障電力變壓器的正常運(yùn)行，人們就要采用正確的連接方法，對(duì)主絕緣體進(jìn)行施工處理。

2.2末屏試驗(yàn)

對(duì)變壓器絕緣電阻的測(cè)量，在整個(gè)變壓器高壓套管預(yù)防性試驗(yàn)當(dāng)中有著十分重要的意義。人們通過參考末屏絕緣電阻值的測(cè)量結(jié)果來判斷變壓器的外層結(jié)構(gòu)的絕緣水平，便于對(duì)變壓器主絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行防潮處理。

2.3將軍帽的密封性以及與導(dǎo)電桿接觸情況的檢查

將軍帽外面密封圈密封不良時(shí)，潮濕的空氣進(jìn)入將軍帽里面空腔，使將軍帽與導(dǎo)電芯桿連接的內(nèi)螺紋氧化，導(dǎo)致將軍帽與導(dǎo)電芯桿接觸不良，容易造成套管將軍帽運(yùn)行中異常發(fā)熱。有些設(shè)計(jì)不合理的防雨罩，因與導(dǎo)電芯固定銷接觸不良處于“懸浮電位”，對(duì)瓷套產(chǎn)生高頻放電，引起主絕緣介損測(cè)試值異常變大。

2.4檢查末屏的接地情況

2.4.1外接式

末屏通過外部銅片或銅線與套管底座連接，用螺絲上緊，底座接地。外接式比較容易看到接地情況，絕緣試驗(yàn)時(shí)，最好不要?jiǎng)幽┢炼耍徊痖_底座那端的接地螺絲。注意控制擰螺絲的力度，避免折斷末屏金屬棒。恢復(fù)接地后，建議用萬能表檢查末屏與變壓器外殼的電阻，數(shù)值應(yīng)為零。

2.4.2內(nèi)接式

末屏通過接地帽接地，接地帽通過螺紋上緊在套管底座，接地帽內(nèi)部壓緊末屏，底座接地。注意觀察接地帽里面是否存在火花放電痕跡。旋開接地帽時(shí)注意力度，避免折斷末屏金屬棒;旋緊時(shí)不應(yīng)使用扳手，而應(yīng)用手旋緊接地保護(hù)帽。接地帽應(yīng)旋緊，避免里面受潮氧化腐蝕現(xiàn)象。

2.4.3推拔常接式

末屏通過彈簧直接將外銅套壓緊套管底座內(nèi)壁，底座接地。打開保護(hù)帽檢查外銅套是否有火花放電痕跡或銅套有變色現(xiàn)象。絕緣試驗(yàn)恢復(fù)接地狀態(tài)時(shí)應(yīng)檢查銅套是否活動(dòng)自如，不能有卡澀，并使用萬用表測(cè)量末屏對(duì)變壓器外殼（地）的電阻值，如異常應(yīng)處理。保護(hù)帽應(yīng)旋緊，避免末屏處受潮，導(dǎo)致末屏接地裝置中的金屬部件銹蝕，進(jìn)而造成外銅套與法蘭接觸面因銅銹存在而出現(xiàn)末屏接地不良現(xiàn)象。

3專業(yè)巡檢技術(shù)

3.1儀器的選用

專業(yè)紅外檢測(cè)時(shí)，不宜使用紅外測(cè)溫儀（點(diǎn)溫儀），而用紅外熱像儀。

3.2測(cè)試條件的選擇

以陰天、多云、夜間或晴天日落2h后為宜，夜間最好，不應(yīng)在雷、雨、霧、雪氣象條件下進(jìn)行檢測(cè)。

3.3儀器的設(shè)置

設(shè)備的輻射率取0.9，色標(biāo)溫度量程宜設(shè)置在環(huán)境溫度加10K-20K左右的溫升范圍內(nèi)。

3.4測(cè)量方法

首先對(duì)三相套管進(jìn)行全面的掃描。然后對(duì)異常發(fā)熱點(diǎn)、重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試分析。套管的重點(diǎn)掃描部位為三相套管的頂部導(dǎo)線接頭處、柱頭（包括將軍帽處）、瓷瓶柱及末屏處。

4在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

相較而言，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況造成影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，普遍情況下是自動(dòng)進(jìn)行的。套管的在線監(jiān)測(cè)主要是對(duì)主絕緣的電阻以及運(yùn)行過程中流過末屏的電流進(jìn)行監(jiān)控。在具體實(shí)施的過程中，為了保障技術(shù)的應(yīng)用效果，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

首先，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的缺陷處理措施進(jìn)行完善，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體應(yīng)用的過程中，很容易出現(xiàn)硬件、軟件等方面的故障影響系統(tǒng)的運(yùn)行。對(duì)此，必須對(duì)系統(tǒng)自身的缺陷處理措施進(jìn)行完善，及時(shí)投入技術(shù)人員對(duì)其中出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理。

其次，提升在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的判斷能力。一方面對(duì)試驗(yàn)的條件進(jìn)行綜合考慮。在套管在線監(jiān)測(cè)的過程中，設(shè)備的運(yùn)行電壓是三相電壓，且電壓值和停電預(yù)測(cè)試也存在一定的差異。此外，溫度、濕度等情況也會(huì)存在一定的差別。因此必須綜合各項(xiàng)因素進(jìn)行全局考慮，如此才能保障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高效應(yīng)用。另一方面，對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合考慮。

再次，加強(qiáng)在線三相數(shù)據(jù)和在線歷史數(shù)據(jù)的比較，一旦出現(xiàn)異常，適當(dāng)?shù)脑黾訉I(yè)巡檢次，若是有必要，可以停電進(jìn)行預(yù)防性測(cè)試。

最后，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究工作。目前，很多在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能單純的提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在參量變化等方面缺乏判斷經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)基礎(chǔ)研究，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全面性。

5結(jié)語

總的來說，在套管正常運(yùn)行過程中，上述三項(xiàng)測(cè)試技術(shù)應(yīng)綜合考慮和實(shí)施。在套管日常維護(hù)工作中，應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)巡檢，特別是在關(guān)鍵供電保證期，必須增加專業(yè)巡檢次數(shù)。如果在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝好，穩(wěn)定性好，則可以適當(dāng)推遲套管的預(yù)防性試驗(yàn)周期，甚至考慮減少需要連接和拆除的試驗(yàn)工作，但必須在停電后進(jìn)行全面檢查。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉夏林.基于現(xiàn)場(chǎng)局放試驗(yàn)的變壓器典型故障分析與研究[D].華南理工大學(xué)，2016.

[2]吳云飛，汪濤，沈煜，等.特高壓換流變壓器現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn)技術(shù)[J].高電壓技術(shù)，2011，37（09）.

[3]伍志榮，聶德鑫，陳江波.特高壓變壓器局部放電試驗(yàn)分析[J].高電壓技術(shù)，2010，36（01）：54-61.