某風電場110 kV 主變套管末屏接地不良缺陷分析與處理

朱有熙

（福建省福能新能源有限責任公司 福建莆田 351146）

0 引言

電力變壓器是發電廠和變電站的重要設備。而油紙電容式套管是變壓器重要的組成配件之一，是變壓器的重要絕緣部件。變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管，使引出線與變壓器外殼及引出線之間保持絕緣，同時起到固定引出線的作用［1］。變壓器套管體積小、充油量少但承受的電壓等級高，一旦發生故障，導致套管起火或絕緣擊穿會對變壓器造成嚴重的損壞和污染，而且變壓器需要返廠大修，將耗費較大的時間和經濟成本，嚴重影響電網的安全、可靠運行［2］。因此在運行中對變壓器套管的監督及各項試驗數據的分析極其重要。

本文通過對某風電場#1 主變高壓套管末屏接地不良缺陷進行分析與處理，提出相應的預防措施，以期能夠給同行提供一些經驗借鑒，避免缺陷擴大，釀成事故和擴大經濟損失。

1 概述

某110 kV 風電場主變的型號為SZ10-55000/110 kV，2008 年12 月出廠，2009 年7 月首次受電投入運行，其高壓套管為油紙電容型套管，在設備的歷次預防性試驗中主變本體及套管試驗各項數據指標都正常。

2 缺陷的發現、分析及處理

2.1 缺陷的發現與分析

某風電場2019 年進行升壓站年度檢修及設備預防性試驗，在對#1 主變進行主變繞組連同套管各側的介質損耗tanδ 值測量時，試驗人員聽到主變高壓側B 相套管末屏處有微弱的間歇性放電聲音，但音量很小，立即停止加壓，打開末屏接地保護蓋，發現末屏有明顯的燒黑和油泥。通過和正常的A、C 相套管末屏進行比對，發現A、C 相套管末屏的端頭為規整的圓柱體，而B 相末屏的端頭為半球形，初步判斷應是末屏與接地保護蓋接觸不良長期放電導致。B 相套管末屏圖片見圖1～3。

圖1 B 相套管末屏燒黑和油泥

圖2 末屏端頭因放電變成半球形

圖3 末屏放電示意圖

下一步判斷B 相末屏與套管內部電容屏是否接觸良好，套管內部是否也存在放電現象。用布擦干凈套管末屏，然后測量套管末屏對地絕緣電阻，絕緣電阻值有2.1 GΩ，在正常范圍內（電力設備預防性試驗規程規定末屏對地的絕緣電阻不應低于1 000 MΩ）。對該套管的介質損耗tanδ 值測量，為0.368%（20 ℃），也在正常范圍內（電力設備預防性試驗規程規定運行中20 ℃時的tgδ（%）值應≤1%）［1］，且與A、C 相差別不大。正接法測量高壓側套管介質損耗tanδ 值的試驗數據如表1 所示。

表1 套管介質損耗tanδ 值

為了進一步確定套管內部無放電現象，取B 相套管的油進行油色譜試驗，試驗數據結果合格。套管油樣色譜試驗數據如表2 所示。表3 為套管油色譜試驗的電力設備預防性試驗規程標準。

表2 套管油色譜試驗數據 單位：μL／L

表3 套管油色譜試驗的電力設備預防性試驗規程標準［3］

從上述各項試驗測試結果可知，B 相套管末屏與套管內部電容屏接觸良好，套管內部不存在放電現象，放電部位在末屏與接地保護蓋之間。

2.2 缺陷處理

套管末屏因長期放電，缺損較多，與接地保護蓋之間存在較大的間隙。為了讓末屏接地良好，可在末屏與接地保護蓋之間填充導電物質，如填充裸導線、在末屏端頭處焊錫等，但因為鎖上接地保護蓋后，看不清內部連接情況，存在接地不可靠或者運行過程中再次失地的可能。為了確保接地可靠，現場維護人員將接地保護蓋打孔，人為增加接地線直接與末屏連接，可保證套管末屏接地良好，從而消除該缺陷，如圖4 所示。

圖4 套管末屏增加接地線

末屏增加接地線后，采用反接法，再次測量#1 主變高壓繞組對低壓繞組及地的介質損耗tanδ 值，試驗數據正常，為0.391%（20 ℃），且未聽到放電聲音，表明套管末屏接地良好。

3 套管運行中末屏接地不良的預防

（1）在停電進行主變電氣試驗時，可以先進行主變繞組連同套管各側的介質損耗tanδ 值測量，再做主變套管的試驗，最后再測量1 次主變所有繞組連同套管對地的介質損耗tanδ 值。把這2 次試驗結果的數據相比較，介損值不能有變化，如果變化很大，除了檢查接線外，更要仔細地檢查末屏接地是否可靠。

（2）每次做套管試驗時，都必須仔細檢查末屏及接地保護蓋是否完好，做完試驗后要將接地保護蓋鎖緊，確保末屏接地良好。

（3）做套管試驗時，不能去拆末屏端的螺栓，以免造成套管末屏漏油或者末屏內部線松動。

4 結語

末屏是套管絕緣最外1 層的引出接地端，用來測量套管電容和介損的試驗端子。試驗結束后必須恢復接地，末屏主要是保護的需要，保護設備和人員的安全，因此運行中套管末屏必須可靠地接地。每次做套管試驗或相關試驗時，要對試驗數據進行比對分析，及時發現套管可能存在的異常缺陷，并加以排除，提高主變的運行可靠性，確保電力系統安全穩定運行。