高压套管辅助伞裙的优化

黄腾

摘要：可门电厂位于福建沿海，受强台風影响变压器高压套管发生雨污闪异常。1号主变压器高压套管原辅助伞裙安装位置和数量不合理，不能有效避免台风带来强降雨造成的雨污闪，结合套管参数探讨在强降雨下发生雨污闪过程，从辅助伞裙的安装位置、数量、大小、安装工艺等方面进行相关的改进，通过优化辅助伞裙达到防止高压套管发生雨污闪的目的。有效保证了变压器安全、稳定、可靠运行。

关键词：高压套管、辅助伞裙;雨污闪

一、概述

福建华电可门发电有限公司500kV 1号主变压器三相套管选用抚顺传奇套管有限公司生产的BRDLW-550/1250-4型的高压套管。A、C相套管倾斜安装、B相竖直安装。1号主变压器在强台风“莫拉克”登陆时造成B相高压套管发生雨污闪异常。为了防止雨污闪事故的发生，在三相高压套管上加装了不同数量，不同位置的辅助伞裙。但在强台风“苏迪罗”登陆时，C相高压套管还是发生了雨污闪异常，原先加装的辅助伞裙并没有达到预期的效果。笔者在原辅助伞裙安装基础上，从伞裙的数量、安装的位置、伞裙大小几个方面重新对伞裙进行优化组合。有效的提高了高压套管在强台风天抗雨污闪的能力，对预防沿海电厂在强台风天高压套管发生雨污闪的问题有借鉴意义。

二、原伞裙的安装

强台风“莫拉克”登陆后为防止雨污闪事故再次发生，在1号主变高压套管的大伞裙上加装了辅助伞裙，A、C相各安装3片，B相安装5片。但是当强台风“苏迪罗”登陆时，1号主变 C相高压套管再次发生雨污闪的异常情况。

因原先加装的辅助伞裙安装的间距不规则、数量不一致，且现场实际测量辅助伞裙（硅橡胶A）安装后超出套管伞裙长度55mm，辅助伞裙（硅橡胶B）安装后超出套管伞裙长度35mm，辅助伞裙超出套管自身伞裙的距离较小，最大只有55mm。因此在强台风“苏迪罗”登陆时，暴雨将套管表面的污秽一层一层的冲洗形成水帘（套管为锥形）。水帘越长伞间剩余空气隙则越短，导致空气间隙被击穿，造成套管雨污闪。平日雨天仅在重力、表面张力的作用水柱的长度有限，一般不及下一伞裙，没有形成水帘，从而绝缘任务主要由空气间隙承担。当强台风的降雨量达到一定量时，空气间隙变成绝缘薄弱环节易被击穿。当空气间隙被击穿，电弧沿着伞裙一个个的击穿（并不一定是连续的），最终导致整个套管发生雨污闪。

三、优化辅助伞裙安装

1.优化依据

根据Q/GDW10637-2016《输变电设备外绝缘用防污闪辅助伞裙技术条件及使用导则》的要求，辅助伞裙以等间隔安装为优，两辅助伞裙间的间隔为400mm-500mm，伞裙伸出长度为 80mm-100mm。导则明确指出只有合理的选择辅助伞裙的大小、安装的位置和数量、才能达到理想的防雨污闪的效果。根据原先1号主变高压套管辅助伞裙的安装情况，参考导则的相关要求，可以在辅助伞裙的大小和数量、安装位置进行相应优化。

2.辅助伞裙的数量

在1号主变高压套管原本伞裙的基础上加装辅助伞裙，同时辅助伞裙的大小及个数要满足伞形合理关系：a/t（伞宽和伞间距之比）在0.5-1之间。辅助伞裙伸出套管大伞裙的长度为80-100mm为宜。取伸出长度为100mm，由套管参数可知大伞裙长度为71mm，因此a=171mm 取a/t=0.5可求得t=342mm，342mm<400mm与使用导则要求不符。综合考虑，取辅助伞裙间距480mm。由套管参数可知套管长度：4925mm，因此可以安装4925/480=10.2片辅助伞裙。根据现场实际需求，辅助伞裙安装在高压套管的大伞裙上，因此安装10片辅助伞裙，同时考虑到辅助伞裙不宜安装在靠法兰较近位置，因而取消最底部的一片辅助伞裙，每支高压套管安装9片辅助伞裙。

3.辅助伞裙安装位置

从高压套管顶部往下数第三片大伞裙开始安装第一片辅助伞裙，伞裙安装位置如表1（伞裙均指大伞裙）：

4.辅助伞裙大小及安装工艺

辅助伞裙贴合面与套管伞裙贴合面长度不小于40mm，辅助伞裙伸出套管伞裙的长度为80mm、辅助伞裙由端点开始逐步变厚，端点厚度不小于4mm。

5.伞裙安装及验收要求

5.1 加装硅橡胶伞裙前必须用丙酮或专用清洁材料对套管与伞裙结合面进行清理，保证结合面干燥、洁净、光滑、才能进行粘贴工作;

5.2 加装的硅橡胶伞裙与原套管伞裙表面需吻合良好，表面洁净、光滑;上下伞裙的接缝位置不在同一条直线上且单片辅助伞裙不允许由多片拼接而成;

5.3 硅橡胶伞裙的数量及位置严格按照表3中规定的位置安装;

5.4 安装后的辅助伞裙应进行机械支持性能试验，每相至少抽检两片：在硅橡胶伞裙边缘的一点集中放置50g砝码，形变位移量不大于15mm（取等间隔三点进行测试，取平均值）;

5.5 将硅橡胶伞裙覆盖在套管原有伞裙上，结合到位后，反复来回会转动，使粘合面紧密结合，无气缝;

5.6 伞裙安装后72小时内不允许踩踏、碰撞伞裙;

5.7 安装完成，机组并网后对主变高压套管进行红外热成像检查，查看新安装的辅助伞裙发热情况是否存在异常。

四、结束语

根据 1号主变压器传奇BRDLW-550/1250-4套管的结构及之前辅助伞裙安装存在的问题，从伞裙的安装数量、间距以及辅助伞裙长度三个方面进行重新计算校核，提出了适合传奇套管的伞裙优化方案。并对安装过程中的工艺提出了具体要求。1号主变压器高压套管经过伞裙优化后从2015年运行到至今未发生过雨污闪事故，确保了变压器安全、稳定、可靠的运行。本文对传奇BRDLW-550/1250-4套管的辅助伞裙安装具有指导意义，同时可作为其他类型套管辅助伞裙安装的参考。

参考文献

[1]Q/GDW10637-2016《输变电设备外绝缘用防污闪辅助伞裙技术条件及使用导则》.

[2]500kV变压器_电抗器的套管事故及障碍分析_张淑珍.

[3]500kV套管和CT雨污闪的研究与对策_刘有为.