浅谈110 kV变压器套管介损现场试验

摘 要：本文首先介绍变压器套管结构，通过变压器套管介损试验分析变压器运行存在的问题，最后分析现场试验注意的事项。

关键词：变压器；套管介损；试验；受损

前言：

电介质在电压作用下，由于电导、极化、电晕和局部放电，会产生一定的能量损耗，这些损耗总称为介质损耗（简称“介损”）。 绝缘介质损耗的大小，实际上是绝缘性能优劣的一种表示。 同一台设备，绝缘良好，介质损耗就小；绝缘受潮劣化，介质损耗就大。 介质损耗因数 tgδ 是反映绝缘介质损耗大小的特性参数，测量 tgδ 值（习惯上称为“介损试验”）是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法，测量和监控各种电力设备绝缘的tgδ 值已成为电力系统中绝缘预防性试验的最重要项目之一，因此，通过 110 kV 变压器套管介损试验，企业可以及时发现变压器运行存在的诸多问题，采取有效的方法防止介损扩大。

1 变压器套管结构

变压器套管的主要作用在于把变压器装置里的高压引线、低压引线牵引到油箱之外，对整个装置内的电流负荷有很大的引导作用。目前，我国电力企业采用的110 kV 变压器套管均为电容型，这种套管产品的法兰上有接地小套管，其与电容芯子互相连接，在变压器运行过程中会发挥检修、试验等功能，如介损检测、绝缘检测等。①结构介绍。变压器电容套管是目前运用最多的电容套管，这种套管具有小重量、小尺寸、小体积等特点，在变压器中的运用十分广泛。电容套管的具体结构为：套管的主绝缘使用了油纸电容芯子，载流方法是选用了穿缆式，套管在变压器中的连接结合了多组压力弹簧引起的轴向压紧力完成。一般情况下，110 kV 以上的套管在瓷件、连接套管之间的连接处添加了心卡装结构，这样可以显著改善套管的密封效果。套筒在连接过程中设置了抽头装置、取油阀、放气塞等，每一种结构都有着不同的作用②试验流程。第一，选择 HJY-2000B 介损仪装置，将其与变压器准确地连接起来；第二，把HJY-2000B 型的数据、QSI 型数据之间进行对比分析；第三，检测电容套管的受潮状况，测量套管主绝缘的介损、末屏对地的绝缘电阻等值数；第四，总结试验中需要注意的相关事项，为后期的试验积累经验。

2 变压器套管介损试验

套管在变压器装置中负责引线，能够保持变压器设备处于正常的运行状态。若变压器套管介损过大，不仅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。因而，对变压器套管介损试验深入分析是很有必要的，技术人员在试验现场要做好各项数据的记录处理。

①数据分析。为了有助于变压器套管介损的试验分析，本次研究选用110 kV 变压器的套管介损为对象。此次接受套管介损试验的是110 kV 的电容型套管，运用到的设备为广东电力公司提供的 HJY-2000B 型介损测试仪。根据现场试验的情况看，变压器套管介损试验可通过两个试验完成，即主绝缘试验、末屏对地介损试验。两组试验数据，见表 1、表 2。

表 1 HJY-2000B 型的数据

表2 QSI 型的数据

②测量参数。考虑到更加准确地判断110 kV变压器电容型套管内部的受潮情况，应对主绝缘介损、末屏对地绝缘电阻等分别测量，两个方面必须同时进行才能反映套管介损状况。判断介损时参照的指标包括：主绝缘介损因素0.31%，末屏对地绝缘电阻因素 0.15%。HJY-

2000B型的数据、QSI 型数据对比发现，单从数据看两组型号的数值十分接近。但在现场试验中，选择 HJY-2000B 设备的操作难度明显小于 QSI 型介损仪。试验人员操作时间减短，且获得数据的准确性更高，加快了套管介损试验的流程速度。

③受潮分析。tanδ 会受到试验温度、试验电压的影响，应做好相关参数的控制。在对介损测量之前，必须要把大小套管内清理干净，防止测量误差过大；在试验过程中，要避免各种干扰因素造成的不利影响，一般选择屏蔽法将电场干扰消除，可结合倒相、移相等方法缩小

误差；在受潮分析中要注重各项参数指标的对比分析，这些都会影响到最终的试验判断。

3 现场试验注意的事项

110 kV 变压器套管介损试验过程中，对于一些特殊的细节要给予足够的重视，这样才能确保套管介损试验的合理性。就此次电容套管试验状况看，笔者认为在试验中需要注意几点。

①测量方面。测量数据的准确性对后期的分析有直接影响，因而控制误差是测量过程中需要重点注意的问题，若误差过大则最终的试验结果则会与实际情况偏离。根据本次现场试验看，为减小误差则要把大瓷套管、小套管进行清洁处理，这样可防止杂质引起过大的误差。

②试验方面。试验是判断套管介损情况的核心环节，110kV 变压器套管介损试验期间，应避免干扰源造成的不利影响。在试验阶段应把介损仪等设备进行屏蔽操作，选择屏蔽法等吧电磁场干扰控制在有效范围内，这样可显著控制介损试验误差，提高试验数据的准确性。

③温度方面。温度变化也会影响套管介损试验结果，油纸绝缘是电容套管的主绝缘构成，若温度大幅度上升或降低，则也会给变压器的性能造成不利影响。通常，绝缘套管的介损值处于-40℃~+60℃范围不会出现变化，根据这一标准可以适当调整试验方法，以维持正常的试验操作秩序。

④电压方面。变压器套管试验时还要注意电压大小的控制，这是由于试验电压对 tanδ 的精度会造成影响。正常状态下，若处于标准电压值下，tanδ的值不会出现变动。而若电压值变动后，tanδ则会有相应的变化，现场试验人员要根据tanδ 判断套管的受潮、老化等情况。

⑤接地方面。接地情况也是影响介损试验结构的因素。在套管介损测量时，要保证被测绕组两端短接，而非测量绕组则必须进行短路接地。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，减小了试验造成的误差。

4结 语

综上所述，在 110 kV 变压器套管介损试验期间，要采用先进的试验仪器，拟请整个试验的流程之后才能开展试验活动。对于试验过程遇到的异常状况，现场试验人员要及时采取措施处理。此外，本次实验发现若套管的密封性能出现损坏则容易引起渗水、受潮，水分侵蚀电容芯子将破坏原有的绝缘性能，给变压器运行造成损坏，这些都是试验中需要高度重视的问题。

参考文献：

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