淺析通用插拔式變壓器不拆頭試驗方法

【摘 要】本文介紹了GIS組合電器與插拔頭式變壓器不拆頭試驗方法及原理，從根本上解決了插拔頭式變壓器預防性試驗需要專用試驗套管的問題，節(jié)省了試驗套管購置費用，降低了連接電纜的電纜頭插拔磨損，縮短了設(shè)備停電時間、減輕檢修人員的勞動強度，提高了設(shè)備供電可靠性要求。

【關(guān)鍵詞】預防性試驗;通用插拔式變壓器;測試方法

引言

電氣設(shè)備預防性試驗數(shù)據(jù)是判斷設(shè)備能否安全運行的重要依據(jù)。根據(jù)電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程有關(guān)規(guī)定，變壓器及GIS組合電氣等設(shè)備的檢定周期為1-3年，由于GIS組合電器與插拔式變壓器的結(jié)構(gòu)特點，插拔式變壓器的預防性試驗需要購置專用的試驗套管，試驗時將連接變壓器的插拔式電纜頭拔出后，插入專用試驗套管進行試驗。此試驗方法不僅需要專用費用購置試驗套管，同時由于拆裝難度大，在安裝試驗套管和恢復接線上，也需相應(yīng)延長設(shè)備停電時間。此外在設(shè)備安全運行上，由于電纜插拔頭在設(shè)備內(nèi)部，連接點的安裝質(zhì)量也無法判斷和保證。

基于上述存在的問題，在滿足現(xiàn)場試驗人員綜合分析的基礎(chǔ)上，開展了通用插拔式變壓器不拆頭試驗技術(shù)的研究。

1、試驗方法簡介

依據(jù)Q/GDW168-2008輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程，油浸式電力變壓器例行試驗項目規(guī)定，試驗項目如表一：

序號例行試驗項目基準周期

1繞組絕緣電阻3年

2鐵芯絕緣電阻3年

3繞組絕緣電阻3年

4繞組絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)（20℃）3年

1.1繞組直流電阻測試

1.1.1插拔式變壓器原理接線圖圖（一）:

1.1.2插拔式變壓器高壓側(cè)直流電阻測量原理圖（二）:

R''1-接地刀閘接觸電阻，R''2-電纜回路電阻值RA、RB、RC為高壓繞組實際電阻值。

1.1.3試驗方法：

將GIS組合電器主變側(cè)的接地開關(guān)合閘后，如圖（一）所示將接地套管接地極做為試驗套管，把接地刀閘接地連接片打開；主變中性點引線拆除，主變低壓側(cè)引線拆除。

將測試線連接主變中性點和接地套管引出端側(cè)，開始測量。

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)對比（表二）：

拆頭試驗直流電阻（Ω） 油溫：22℃不拆頭試驗直流電阻（Ω）油溫：28℃

分接AOBOCO相間不平衡度（%）AOBOCO相間不平

衡度（%）

10.86260.86920.86310.760.84240.84850.84850.72

20.84600.85260.84610.780.82720.83170.83170.54

30.83040.83780.83150.890.81220.81870.81870.80

40.81340.81490.81700.440.79680.80110.80110.54

50.80000.79890.80620.910.78300.78990.78990.88

60078400.78140.78390.330.76620076860.76860.40

70.76560.76960.76840.520.75190.75350.75350.68

80.74810.74950.74980.230.73100.73600.73600.68

90.72790.72900.72770.180.71460.71410.71410.49

100.74440.74960.74590.700.72930.73430.73430.69

1.1.4測試引入誤差準確度分析：

1.1.4.1規(guī)程規(guī)定：各相繞組電阻相互間的差別，不應(yīng)大于三相平均值的2%；

1.1.4.2回路中引入附加電阻參與測試，為保證測試準確度，設(shè)各相繞組電阻相互間的差別，不應(yīng)大于三相平均值的1.99%；

則 從而導出

由于變壓器繞組回路引入電纜電阻、接地開關(guān)刀閘接觸電阻，造成測試回路直流電阻比實際繞組直流大，由誤差計算得出：

查閱電壓110kV—220kV容量為31500kVA-120000kVA變壓器，高壓側(cè)直流電阻在0.5-1Ω范圍。

從上表二數(shù)據(jù)看出，引入電阻在橫向誤差中對測量準確度影響很小。

1.1.4.3從縱差判斷繞組故障：是一個不變常數(shù)。與原始縱差數(shù)據(jù)對比，也是判斷繞組及分接開關(guān)有無故障的一種判斷方法。

1.2變壓器繞組絕緣電阻試驗：

1.2.1變壓器絕緣電阻原理（圖三）如下：

R1為高壓繞組對地的絕緣電阻；R2為低壓繞組對地絕緣電阻； R12為高低壓繞組之間的絕緣電阻；R3為電纜對地的絕緣電阻；R4為接地套管對地的絕緣電阻。

1.2.2試驗方法：

1.2.2.1試驗步驟：

1）、將接地刀閘處于斷開位置，拆除接地連片打開后擦拭干凈，測試接地刀閘的絕緣電阻R4

2）、將接地開關(guān)合閘，采用正接線對接地套管加電、電纜外護套取信號。測得電纜主絕緣電阻R3

3）、將電纜外護套接地，測量電纜對地、接地刀閘對地、高壓繞組對地及高低壓間的絕緣電阻及吸收比，測得絕緣電阻；通過計算求出絕緣電阻值；絕緣電阻測試試驗數(shù)據(jù)如表三所示：

1.2.2.2外界因素影響絕緣電阻測量因素：

1）、環(huán)境溫度影響：由于GIS組合電氣位置在室內(nèi)，室內(nèi)的溫度在20度左右，濕度低于65%滿足試驗條件要求，測試前將套管表面擦拭干凈。

2）、為排除外界因素影響測試結(jié)果，分別測量接地套管對地絕緣電阻和電纜對外護套的絕緣電阻。

3）、為準確判斷變壓器高壓繞組絕緣狀態(tài)，采用正接線分別測試各部位間的絕緣電阻值。

1.3繞組絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量測量：

1.3.1繞組絕緣電容量試驗原理圖四所示：

C1為高壓繞組對地電容量；C12高低壓繞組間的電容量；C3為電纜對地電容量；C4為接地套管對地電容量；為高壓繞組對地介質(zhì)損耗因數(shù)；為高低壓之間的介質(zhì)損耗因數(shù)。為電纜對地介質(zhì)損耗因數(shù)；為接地套管對地的介質(zhì)損耗因數(shù)。

1.3.2試驗步驟：

1）.將接地刀閘斷開后，測其電容量C4及。

2）.將接地刀閘合位后，拆開電纜外護套接地，采用正接線測量電纜對地電容量C3及。

3）.將接地刀閘合位后，恢復電纜外護套接地，采用反接接線測量高壓繞組對地、高低壓繞組間、電纜對地、接地套管對地的電容量 及。

1.3.3介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量不拆頭測試數(shù)據(jù)如（表四）所示：

通過理論計算，得出與原始數(shù)據(jù)對比基本相同。

介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量原始測試數(shù)據(jù)如（表五）所示：

1.3.4分析：表四4項與表五1項數(shù)據(jù)中電容量出現(xiàn)的偏差，為現(xiàn)場交接試驗中專用試驗套管對地的電容量三相約為1500pF。

2、試驗中存在的問題解決

2.1接地套管絕緣強度是滿足測試條件的關(guān)鍵問題，為此我們在現(xiàn)場進行了套管的絕緣電阻、工頻耐壓測試。

2.2高壓絕緣封線，采用線徑0.5mm2絕緣聚氯乙烯電纜，具有絕緣好、易彎曲、對地電容量小的特點，現(xiàn)場試驗測試效果良好。

2.3為保證試驗儀器準確度，我們購置了專用測試導線，并與儀器送交上一級部門檢測，保證了測試儀器的精度。

3、結(jié)論

3.1通過對通用插拔式變壓器不拆頭試驗，達到預防性試驗規(guī)程規(guī)定的檢修周期要求。

3.2最大限度地避免了連接電纜頭因經(jīng)常拆除和安裝，連接電纜頭磨損而導致的接點接觸不良的可能性。

3.3節(jié)省購置專用試驗套管費用以及試驗套管庫房保存維護費用。

3.4相應(yīng)縮短了變壓器停電時間，減輕了檢修人員的勞動強度，避免了工作中的人身安全。

3.4在試驗測試精度上充分考慮了附件設(shè)備的因素。采用排除法、分解試驗等方法與原始數(shù)據(jù)對比，為設(shè)備的綜合分析判斷提供依據(jù)。能滿足現(xiàn)場測試要求、能滿足試驗人員綜合分析判斷要求。

3.5通用插拔式變壓器不拆頭試驗方法采用，對同類型設(shè)備（如油氣套管連接方式設(shè)備）試驗都有推廣應(yīng)用價值。參考文獻

[1]Q/GDW168-2008《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》

[2]《變壓器試驗》（修訂本）

[3]《電力預防性試驗》。陳化鋼

[4]DL474.1`6-92 《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則》