導 讀

近年來(lái)，電力干式變壓器高壓套管的故障時(shí)有發(fā)生，電力單位高度重視套管的運行情況，制定各項反事故措施，保證套管的安全運行。小編整理了電力干式變壓器用高壓套管的選用原則以及套管的現場(chǎng)試驗監測技術(shù)。

電力干式變壓器用高壓套管的選用原則

一、套管的結構形式及分類(lèi)套管的結構形式及分類(lèi)見(jiàn)下表 ：二、套管的選用原則2.1、基本選用原則2.1.1、套管的選用應滿(mǎn)足干式變壓器的性能指標,如:設備較高電壓、較大運行電流、絕緣水平以及安裝方式等滿(mǎn)足電網(wǎng)安全運行的相關(guān)要求。2.1.2 、套管的選用還應考慮其他因素,如：a)  運行環(huán)境：海拔、污穢等級、環(huán)境溫度、工作壓力、布置方式；b)  干式變壓器結構：出線(xiàn)方式、套管安裝方式、安裝TA總高度；c)  套管結構：載流方式、內絕緣形式(油浸紙式和膠浸紙式)、外絕緣套筒材料(瓷套或硅橡膠)；d)  套管供貨商,安全可靠性、運行業(yè)績(jì)等因素。2.1 3、套管的絕緣水平應高于干式變壓器本體的絕緣水平。2.2、按干式變壓器額定電壓等級選擇2.2.1、當套管的額定電壓大于40.5kV時(shí),套管的主絕緣結構形式宜為電容式。2.2.2、當套管的額定電圧不大40.5kV時(shí),套管的主絕緣結構形式則根據不同情況可以為純瓷(復合) 式或為電容式。2.3、按套管的載流方式選擇2.3.1、當套管的額定電流小于630A時(shí),套管的載流方式宜為穿纜式。2.3.2、當套管的額定電流不小于630A或電壓不小于220kV時(shí)套管的載流方式宜為導桿式。2.4、按干式變壓器的運行條件選擇2.4.1、當干式變壓器運行場(chǎng)所屬于正常環(huán)境條件時(shí),直接選用套管供方提供的標配規格的套管。2.4. 2、當干式變壓器運行場(chǎng)所海拔大于1000m時(shí), 應選用套管的外絕緣按GB/T4109校正后的尺寸規格,套管浸入油或SF6介質(zhì)中的部分,其擊穿場(chǎng)強和閃絡(luò )電壓不受海拔影響,絕緣距離不用進(jìn)行校正,套管的內絕緣水平與海拔的影響無(wú)關(guān), 無(wú)需進(jìn)行校正。（注:由于受到浸入介質(zhì)部分的介質(zhì)擊穿強度和閃絡(luò )電壓的限制,在高海拔地區使用的套管,無(wú)法在比運行地點(diǎn)低的海拔下用試驗方法來(lái)校核所增加的電弧距高是否足夠,因此套管供方應證明套管的外絕緣電弧距離增加的量足夠。）2.4.3、電網(wǎng)系統的較大相電壓可能會(huì )超過(guò)Um/√3,在任意24h內累計不超過(guò)8h及年累計不超過(guò)125h 時(shí), 套管應能在如下電壓值下運行:對運行電壓可能超過(guò)上述值的系統, 應選取較高Um值的套管。2.4.4、抗震性能要求較高的干式變壓器,宜選用干式套管。2.5、按干式變壓器的絕緣介質(zhì)種類(lèi)選擇2.5.1、當干式變壓器內部絕緣介質(zhì)采用干式變壓器油且外部與架空線(xiàn)直接連接時(shí), 應選用油-空氣結構的套管。2.5.2、當干式變壓器內部絕緣介質(zhì)采用干式變壓器油并且與外部 GIS直連時(shí),應選用油-SF6結構的干式套管。2.5.3、當干式變壓器內部絕緣介質(zhì)釆用SF6氣體,外部絕緣為空氣時(shí),應選用SF6-空氣結構的干式套管。2.5.4、當干式變壓器內、外部絕緣介質(zhì)均采用干式變壓器油時(shí),應選用油-油結構的套管。2.6、換流干式變壓器調閥應用選擇閥側交直流套管, 宜選用膠浸紙式交直流套管或充SF6油紙電容式的交直流套管。2.7、按油浸式平波電抗器應用選擇油浸式平波電抗器, 閥廳側宜選用膠浸紙式直流套管或充SF6油紙電容式的直流套管。2.8 實(shí)施在線(xiàn)監測的應用選擇對套管實(shí)施在線(xiàn)監測時(shí),應選用帶電壓抽頭的套管。

電力干式變壓器高壓套管維護、試驗和檢測方法

下面以油紙電容型套管為例，對其日常維護、試驗和檢測方法進(jìn)行討論，分別從預防性試驗技術(shù)、專(zhuān)業(yè)巡檢技術(shù)和在線(xiàn)監測技術(shù)三方面方面介紹了停電試驗、檢查內容及注意問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)巡檢的重點(diǎn)部位和項目，以及在線(xiàn)監測技術(shù)的應用和建議。油紙電容型套管的結構原理110kV及以上的電力干式變壓器高壓套管多數為油紙電容型套管，它依靠電容芯子來(lái)改善電場(chǎng)分布電容芯子由多層絕緣紙構成，在層間按設計要求得位置上夾有鋁箔，組成了一串同軸圓柱形電容器，以絕緣紙浸以礦物油為絕緣。預防性試驗技術(shù)油紙電容型套管的預防性試驗是對套管進(jìn)行定期停電試驗和檢查，主要是主絕緣試驗和末屏試驗，以及其他部位的檢查。（一）主絕緣試驗。主絕緣介損測量用正接法。介損值的增加，很有可能是套管本身劣化、受潮都會(huì )引起。而介損值異常變小或負值，可能是套管底座法蘭接地不良、套管表面臟污受潮、末屏受潮等形成“T”形網(wǎng)絡(luò )干擾引起，也有可能是介損儀標準電容器受潮等引起。電容量的增加可能是由于設備密封不良，進(jìn)水受潮，也有可能是套管內部游離放電，燒壞部分絕緣層的絕緣，導致電極間短路。而電容量的減少，可能是套管漏油引起，內部進(jìn)入了部分空氣。（二）末屏試驗。測量絕緣電阻，小于1000MΩ時(shí)，應測量末屏對地tgδ，其值不大于2%。末屏介損測量用屏蔽反接法。末屏的絕緣情況反映外層絕緣水平，外層絕緣受潮，將導致主絕緣逐漸受潮。（三）將軍帽的密封性以及與導電桿的接觸情況檢查。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，使將軍帽與導電芯桿連接的內螺紋氧化，導致將軍帽與導電芯桿接觸接觸不良，容易造成套管將軍帽運行中異常發(fā)熱。有些設計不合理的防雨罩，因與導電芯固定銷(xiāo)接觸不良處于“懸浮電位”，對瓷套產(chǎn)生高頻放電，引起主絕緣介損測試值異常變大。檢查時(shí)注意密封圈附近是否有銅綠銹跡或漏油現象；另外用萬(wàn)能表測量將軍帽與導電桿的電阻是否為零；必要時(shí)檢修前后進(jìn)行干式變壓器三相直流電阻測試，電阻值及平衡系數是否超標。（四）檢查套管油位和漏油情況。油位異常變高，必須停電做主絕緣絕緣試驗，必要時(shí)對套管絕緣油進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析，檢查氫氣、乙炔和總烴的含量是否超標；如套管油位異常變低，則檢查套管是否有漏油現象，一般是將軍帽處和末屏處。必要時(shí)取油樣進(jìn)行水分含量測試。另外注意，油標管堵塞時(shí)會(huì )出現假油位現象。（五）檢查末屏的接地情況。末屏正常運行時(shí)，必須保證接地良好。套管的末屏接地方式大概有三種：1.外接式：末屏通過(guò)外部銅片或銅線(xiàn)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，絕緣試驗時(shí)，較好不要動(dòng)末屏端，只拆開(kāi)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?；謴徒拥睾?，建議用萬(wàn)能表檢查末屏與干式變壓器外殼的電阻，數值應為零。2.內接式：末屏通過(guò)接地帽接地，接地帽通過(guò)螺紋上緊在套管底座，接地帽內部壓緊末屏，底座接地。注意觀(guān)察接地帽里面是否存在火花放電痕跡。旋開(kāi)接地帽時(shí)注意力度，避免折斷末屏金屬棒；旋緊時(shí)不應使用扳手，而應用手旋緊接地保護帽。接地帽應旋緊，避免里面受潮氧化腐蝕現象。3.推拔常接式：末屏通過(guò)彈簧直接將外銅套壓緊套管底座內壁，底座接地。打開(kāi)保護帽檢查外銅套是否有火花放電痕跡或銅套有變色現象。絕緣試驗恢復接地狀態(tài)時(shí)應檢查銅套是否活動(dòng)自如，不能有卡澀，并使用萬(wàn)用表測量末屏對干式變壓器外殼（地）的電阻值，如異常應處理。保護帽應旋緊，避免末屏處受潮，導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末屏接地不良現象。以上為停電時(shí)的試驗、檢查項目。如需要進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析、水分含量測試時(shí)，必須征求套管廠(chǎng)家的意見(jiàn)進(jìn)行。四、專(zhuān)業(yè)巡檢技術(shù)專(zhuān)業(yè)巡檢是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對運行中設備的某些項目進(jìn)行有針對性的檢查和測試。一般配備望遠鏡和紅外熱像儀（一）套管的油位和漏油檢查。采用望遠鏡進(jìn)行仔細檢查，檢查部位跟以上一樣。（二）紅外檢查。利用紅外技術(shù)對電力系統中具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的帶電設備進(jìn)行檢測和診斷。1.儀器的選用。專(zhuān)業(yè)紅外檢測時(shí)，不宜使用紅外測溫儀（點(diǎn)溫儀），而用紅外熱像儀。2.測試條件的選擇。以陰天、多云、夜間或晴天日落2h后為宜，夜間較好，不應在雷、雨、霧、雪氣象條件下進(jìn)行檢測。3.儀器的設置。設備的輻射率取0.9，色標溫度量程宜設置在環(huán)境溫度加10K-20K左右的溫升范圍內。4.測量方法。先先對三相套管進(jìn)行全面的掃描。然后對異常發(fā)熱點(diǎn)、重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)測試分析。套管的重點(diǎn)掃描部位為三相套管的頂部導線(xiàn)接頭處、柱頭（包括將軍帽處）、瓷瓶柱及末屏處。5.結果判斷。套管屬于綜合致熱型設備，既有電流致熱損耗，又有電壓致熱損耗。先先用比較直觀(guān)的同類(lèi)比較判斷法，根據三相套管之間對應部位的溫差進(jìn)行比較分析，找出異常部位。然后根據以下方法判斷。6.三類(lèi)缺陷的處理方法。對于一般缺陷，利用停電機會(huì )檢修，有計劃地安排試驗檢修消除缺陷；應在6個(gè)月內安排處理；對于嚴重缺陷，應在7天之內安排處理，對頂部導線(xiàn)接頭處、柱頭缺陷，應馬上采取降低負荷電流措施；對瓷瓶柱、末屏缺陷，應立即采取措施消缺；對于危急缺陷，應立即安排處理（消除缺陷或采取臨時(shí)措施限制其繼續發(fā)展），且不應超過(guò)24小時(shí)。一般來(lái)說(shuō)，電壓致熱型的瓷瓶柱、末屏缺陷位置溫差達2-3K就是嚴重缺陷，不容易發(fā)現，測試的時(shí)候必須特別細心比較才可能發(fā)現。在線(xiàn)監測技術(shù)（一）完善系統缺陷處理應對措施，以盡快排除故障恢復系統運行。在實(shí)際應用中，系統經(jīng)常出現硬件、軟件、通信問(wèn)題等等，這些故障往往需要廠(chǎng)家技術(shù)人員才能解決，并且原因查找起來(lái)不容易，花費時(shí)間也比較長(cháng)。建議完善缺陷處理應對措施，不斷提高系統管理人員和現場(chǎng)巡查人員異常故障處理應對能力，使監測系統正常工作。（二）在線(xiàn)監測的數據對絕緣缺陷的判斷與傳統預防性試驗經(jīng)驗數據判斷有差異，應綜合考慮在線(xiàn)監測的特殊性，提高判斷能力。試驗條件的綜合考慮。同一套管停電時(shí)與運行時(shí)的主絕緣介損值不宜簡(jiǎn)單的等同比較，因為在線(xiàn)監測時(shí)，設備上所加的運行電壓不是單相而是三相電壓，且電壓值也與停電預試時(shí)很不相同；另外還有鄰相的影響及雜散干擾，溫度、濕度、表面污穢等的情況也會(huì )有變化，這些都比停電時(shí)復雜得多。（三）特別注意在線(xiàn)三相數據、在線(xiàn)歷史數據的對比，有異常時(shí)，增加專(zhuān)業(yè)巡檢次數，爭取有停電機會(huì )時(shí)進(jìn)行預防性試驗項目的試驗和檢查。必要時(shí)，馬上停電進(jìn)行預防性試驗。（四）加強基礎研究工作。目前，大多數的在線(xiàn)監測技術(shù)仍停留在只提供監測數據的水平上，套管的在線(xiàn)監測參量的變化與絕緣劣化程度的關(guān)系仍缺乏判斷經(jīng)驗。對在線(xiàn)監測數據的歷史數據、相同型號的套管數據進(jìn)行比較分析，研究監測參數及其變化與被測套管絕緣老化的關(guān)系，找出其中的規律?？偟膩?lái)說(shuō)，在套管的正常運行過(guò)程中，以上三種試驗技術(shù)應綜合考慮實(shí)施，取長(cháng)補短，互為補充。在日常套管維護工作中，應加強專(zhuān)業(yè)巡檢，特別在關(guān)鍵的保供電時(shí)期，必須增加專(zhuān)業(yè)巡檢次數。如果已安裝了在線(xiàn)監測系統，并且穩定性好，套管的預防性試驗周期可以適當延遲，甚至考慮減少需要接拆線(xiàn)的試驗工作，但停電全面檢查工作是必要的。

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