110kV主變套管介質損耗數(shù)據(jù)異常分析

劉正勝

（廣東電網公司江門供電局，廣東 江門 529000）

110kV主變套管介質損耗數(shù)據(jù)異常分析

劉正勝

（廣東電網公司江門供電局，廣東 江門 529000）

在110kV主變中，套管是其重要的組成部分之一，判斷套管的絕緣程度好壞的一個首要指標就是套管的介質損耗因數(shù)tan 。如果有必要，在對變壓器進行大修時，必須測量變壓器的介質損耗。本文主要對套管介質損耗超標的原因進行分析，并針對于此數(shù)據(jù)異常提出了相應的解決方法。

110kV主變；套管；介質損耗；數(shù)據(jù)分析

0 引言

變壓器的重要組件就是套管，套管性能的好壞直接關系到變壓器的正常運行。如果套管出現(xiàn)損耗，就會造成套管頂部的連接帽出現(xiàn)縫隙，這樣在下雨或潮濕天氣，雨水和潮氣很容易從縫隙進入到變壓器內部，雨水就會沿著套管內部管壁進入到變壓器的油箱內部，導致內部油紙受潮進而引起油紙的絕緣水平降低，因而造成變壓器的損壞。

1 套管結構改變引起介質損耗因數(shù)的變化

圖1 套管結構示意圖

如圖1所示，是套管的結構示意圖，套掛引線與中心套管構成導電回路，導電回路表示為套管引線→銷子→連接帽蓋→中心套管。如果銷子出現(xiàn)松動，就會使銷子與帽蓋之間形成縫隙，在接觸面使附加電阻與附加電容增加很多，在測試時也導致介質損耗隨之增加。（1）當銷子與帽蓋的接觸存在空氣間隙時，在回路中進行測量時就等于在回路中加了一個附加電容C1，在測試時總電容C總和tanδ可以表示為：

由于C1間隙比較小，并且縫隙之間有雜質存在，因此電容CX與介質損耗tanδX均小于C1和tanδ1，在測試時就會導致被試套管的電容結果偏小，進而在測試時結果顯示介質損耗偏大；（2）當銷子與帽蓋之間有縫隙，接觸不良，就有較大電阻存在于接觸面之間，這就相當于在回路中附加了一個電阻R1，由于在回路中無形中加了一個附加電阻，那么如果測試頻率和電壓相同的情況下，CX所損失的無功損耗就會減小，相反，R1與R的有功損耗的消耗量將會增加，最終造成的結果就是在測試時介質損耗偏大，但是對總電容量卻似乎沒有影響。結合上述的分析可以看出，套管的銷子與帽蓋的接觸不良是造成套管介質損耗測試數(shù)據(jù)異常的主要原因。據(jù)調查，目前很多廠家已經改進了銷子的結構，就是加裝了兩個碟片在原來的結構上，那么在安裝時兩個碟片就會橫向插入到帽蓋的槽口內，這樣就導通了銷子與將軍帽。

2 介質損耗的異常數(shù)據(jù)分析

2.1 介質損耗因數(shù)正切值tanδX與電容量CX都增大的情況

某供電局對110kV主變套管進行分析，此套管的型號是BRL2W-110/600，屬于A相油紙電容型套管，額定電容量是280pF，試驗數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 主變壓器110kV A相套管的介質損耗測試結果

從上表可以看出，本次的試驗測試數(shù)據(jù)雖然沒有超出規(guī)定標準，但是與交接數(shù)據(jù)進行比較，試驗數(shù)據(jù)有明顯的變化。經過對套管的油樣進行處理和分析，得出引起數(shù)據(jù)異常的主要原因就是由于銷子與帽蓋的密封不好進水導致受潮、端部接觸不良引起發(fā)熱、設備陳舊導致絕緣老化、局部放電等現(xiàn)象，其中對安全運行威脅最大的就是發(fā)熱和受潮?，F(xiàn)場處理方法，對套管進行拆解，烘干套管電容芯，對密封問題進行處理，然后再重新安裝，使套管恢復后再次進行測量。試驗結果如表2所示。

表2 主變壓器110kV A相套管處理后的測試結果

2.2 介質損耗因數(shù)正切值tanδ增大，電容量CX沒有變化

經過測試發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常后，對套管進行拆解后做了以下處理：

（1）套管的表面有臟污存在，現(xiàn)場對套管進行清潔后，再次進行試驗，結果顯示，前后比較之后發(fā)現(xiàn)介質損耗數(shù)值沒有變化。在試驗時，接線方法采用正接法，對表面泄漏的影響可以排除，上述結果顯示，套管的表面臟污問題不會引起介質損耗數(shù)值增大；

（2）試驗接線問題，現(xiàn)場對試驗接線進行檢查，與被試套管相連的所有繞組端子連接在一起加壓，對剩余的繞組端子進行接地處理，末屏與電橋相接，在正接線的情況下進行測量；經檢查后接線正確，測量套管試驗結果顯示正常。由此可見，試驗接線問題不會導致介質損耗數(shù)值增大；

（3）末屏受潮問題，現(xiàn)場清抹套管的末屏，清抹前后的試驗情況顯示，在測驗時用2500V兆歐表對末屏電阻與套管主絕緣進行試驗時，清潔前后絕緣電阻值均在10000MΩ。試驗結果說明，末屏受潮也不會造成介質損耗數(shù)值增大的問題?，F(xiàn)場拆解套管頂部后發(fā)現(xiàn)：帽蓋頂部的鋁被氧化了、A相套管的防雨帽里面有水分存在。因此找到了套管介質損耗數(shù)值偏大的原因：接線頭與引出螺桿密封不牢進而導致雨水進入引起受潮，如果銷子被嚴重化銹蝕，就會引起附加電阻增大，進而導致套管的介質損耗因數(shù)增大。經過討論，可以采取下列措施進行處理：把接線頭與引出螺桿的密封件解開，拿出引出螺桿，用紙巾擦拭干凈，再用電吹風吹干，然后再重新安裝好進行測量，測得的結果顯示與出廠值和交接試驗的結果相差不大，說明缺陷消除了。

2013年11月，對某變電站進行預防性試驗，在測試主變的高壓套管時發(fā)現(xiàn)，套管的介質損耗數(shù)值增大，超出標準值，經過多次試驗測量結果都顯示介質損耗數(shù)值偏大，電容值依然沒有變化。出現(xiàn)異常的設備資料：制造日期2007年9月，主變體的型號為SZ11-40000/110TH，2007年11月23日投入運行，至今有6年了。排除了末屏受潮問題、試驗接線問題、套管表面臟污問題后，也和上述實例一樣對套管頂部進行拆解后發(fā)現(xiàn)：1）帽蓋頂部的鋁被空氣氧化了；2）套管銷子嚴重生銹，造成與帽蓋頂部接觸不良；3）套管的導電桿銷子生銹情況嚴重；4）使用萬用表對帽蓋頂部與導電桿的電阻進行測量，電阻顯示無窮大，回路不通。改變接線方式，采用短接法，再次試驗情況如下：用保險絲把導電桿與帽蓋進行連接，試驗結果顯示：電容值沒有變化，介質損耗因數(shù)tan 為0.28％。說明試驗結果是正常的，與上一次試驗結果沒有變化。所以分析原因：套管導電桿的銷子生銹情況比較嚴重，造成回路的接觸不良，在套管試驗時，由于主導回路不通，造成懸浮電位在套管防雨罩上產生，使電流泄漏增大，進而使介質損耗的測量值受影響，而電容量沒有變化。采取的處理方法為用砂紙對導電桿的銷子進行打磨，對帽蓋頂部的鋁屑進行清除，再按要求安裝好，對導通情況進行測量。

3 結束語

在對主變壓器的套管進行測量時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，綜合考慮各方面的影響因素，盡量排除一些不可能發(fā)生的測量誤差，要盡可能提高測試工作的準確性，對套管的實際情況給予一個真實的反映。發(fā)現(xiàn)問題時要及時采取應對措施，對缺陷進行消除，保證主變設備的安全運行。

[1]程國飛.變壓器高壓套管介損異常數(shù)據(jù)分析[J].自動化應用，2012（08）.

[2]王軍德，董萬光，侯憲法.110kV主變套管介損超標的分析與處理[J].變壓器，2013（10）.