220kV主变套管介损及电容量测试应用研究

朱耀辉

摘 要：随着电力变压器大容量化、高电压化的发展，为保证电力变压器的的可靠运行，本文主要通过实际操作，阐述220kV主变套管预防性试验测量tanδ及电容量的方法，对及时发现220kV主变压器是否存在局部的受潮劣化，具有一定的指导参考意义。

关键词：220kV变压器；tanδ及电容量；判断分析

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0085-01

前 言

220kV主变套管的tanδ的试验方法，能快速、准确发现220kV变压器套管的绝缘缺陷，例如整体受潮、整体劣化、小体积试品的局部缺陷，从而及时作出缺陷诊断，尽可能消除一切影响设备运行的不稳定因素。

1 220kV主变压器的出厂参数、结构原理举例介绍

以某供电局220kV等级的主变压器为例做介绍，主变压器是由三个绕组组合而成，型号为SFSZ10-180000/220，额定容量为180000kVA，高压侧额定电压为220kV，中压为110kV，低压侧为10kV，220kV主变套管主要为电容型套管，法兰上的接地小套管与电容芯子相互连接，在变压器运行过程中发挥检修、试验等功能，如介损检测、绝缘检测等。

2 介损测试仪的原理举例介绍

以选用山东泛华生产的AI6000E型介损测试仪为例，仪器为一体化结构，内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容等，可用于现场抗干扰测量满足220kV及以下的电容式电压互感器的测试要求。

3 主变套管tanδ及电容量测试现场应用

3.1 温湿度要求

测试主变套管绝缘的介损值时，要求试验环境温度不低于5℃，湿度不大于80%。测量时应记录环境温度及变压器顶层油温，若空气湿度过大，会使介损测量值异常增大（或减小甚至为负）且不稳定，必要时可加屏蔽环，改变了试品电场分布。

3.2 减少测量误差

被试品绝缘表面脏污、受潮，在试验电压下会产生表面泄漏电流，将会影响tgδ和Cx测量结果。为减小误差，试验前必须要把主变的各侧大瓷套管、小套管进行清抹处理。影响介损测试的因素还有仪器的接地不良、测试线与试品的连接点接触不好，接触不良会引起仪器保护或数据严重波动，接地点应刮净油漆和锈蚀，务必保证接地良好。

3.3 准确读数的试验方法

为更好地综合套管的绝缘水平来对介损及电容值进行结果分析，测量主变套管tanδ及电容量前需测量套管末屏对地的绝缘电阻，当测得小于1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ。测量时选择合适位置将介损仪平稳放置，仪器离被试设备3～5m，将仪器接地端可靠接地。套管介损测量时，将高压绕组连同高压绕组中性点短接后接高压，中、低压绕组及其中性点短接后接地，这种接地方式可防止因绕组电感与电容的串联后引起电压与电流相角差的改变，减小试验误差。

以高压侧中性点套管为例，图1中左边，采用高压输出的正接法接线方式，以高压线芯线作加压线接套管的高压端，信号线接中性点套管的末屏，测量主变套管中性点的tanδ及电容量。图1的右边为当末屏绝缘电阻低于1000MΩ时，通过采用反接线低压屏蔽法测量套管末屏的tanδ及电容量，能有效地反映套管末屏的绝缘状况。高压引线长度应合适，防止高压线与信号测量线互相缠绕；注意高压测试线与非被试绕组或接地部位距离过近会影响测试结果，保证预留高压引线的走向以及与被试设备连接的角度满足安全距离要求。

正接法测量接线完毕后，开始启动仪器测量主变中性点套管的tanδ及电容量，在AI6000E型介损测试仪的显示屏中按“↑”“↓”键选择试验电压10kV，试验接线方式为正接法。开始加压，读取并记录测量结果。记录测量数据后停止测量，按“复位”键，使设备的界面退回到预备模式，先按电压输出键，后按电源键，断开介损仪电源，将被试品短路放电并接地，注意确保试品已彻底放电，防止设备、人身伤害等安全风险。

当末屏绝缘电阻低于1000MΩ时，需测量主变中性点套管末屏的tanδ及電容量，拆除套管末屏引线前，应通过图形或影像工具记录初始状态，控制介损仪显示屏中选择试验电压2kV，按不同的试验方式选择模式，按仪器的按键功能：“↑”“↓”键选择反接屏蔽法——反接线加“M”，“启/停”键用于确认，读取并记录测量结果。试验结束后用专用工具恢复变压器的引线，应对照初始状态记录将套管末屏接地，必要时使用万用表检查连接是否可靠。

4 试验数据案例分析判断结果

试验完毕，要检查试验结果，各项试验项目、数据是否齐全，检测电容套管的受潮状况，套管主绝缘、末屏对地的绝缘电阻等数据记录是否符合规程，综合考虑这些因素再对试验结果进行分析判断，并总结试验中需要注意的相关事项，为后期的试验积累经验。按照南方电网公司企业标准Q/CSG1206007-2017《电力设备检修试验规程》对于220kV主变套管的介损值及电容量规定及要求：①对电容型套管：应不大于下表中数值：油纸：0.8%、气体：1.0%、干式：1.0%、胶纸：1.0%；②电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5%时，应查明原因；③当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ，其值不大于2%。综上所述，实测A相测量结果：tanδ=0.214%，Cx=383pF，铭牌Cx=385pF，B相测量结果：tanδ=0.212%，Cx=380pF，铭牌Cx=382pF，C相测量结果：tanδ=0.214%，Cx=381pF，铭牌Cx=385pFO相测量结果：tanδ=0.204%，Cx=470pF，铭牌Cx=469pF，三相电容型套管tanδ均没超标，电容差也均在±5%以内。结论是介损值结果合格，主变各相套管各项测试数据处于正常范围，由此判断套管内部没有发生受潮、老化等现象。试验人员应注重运用各项参数指标和邻相横向、和历史数据纵向对比判断，采用不同仪器、方法作对比分析，才能判断出准确的试验结果。

5 总 结

变压器套管介损过大，不仅会破坏了原有的线路结构，也会造成线路内电流负荷大小不一，极易造成各种线路故障，引发事故，因此正确的tanδ接线方法和数据分析是减少变压器套管发生故障的有效预防措施。

参考文献

[1]《电力设备检修试验规程》（Q/CSG1206007-2017）.

[2]电气试验（第三版）.中国电力出版社，2016.

[3]中国南方电网公司企业标准.《电力设备预防性试验规程》（Q/CSG1140 02-2011）.2011，10.

收稿日期：2018-3-5