110kV主變套管末屏絕緣異常分析

李新潔

【摘要】本文介紹了一起110KV主變套管末屏絕緣異常的分析，通過分析得知該主變套管的末屏對地絕緣數(shù)據(jù)異常是否對運(yùn)行造成影響，并提出相關(guān)對策。

【關(guān)鍵詞】套管末屏；絕緣異常：分析與對策

引言

主變套管是變壓器的一個(gè)重要的部件，一方面作為引線對地絕緣，另一方面固定引線的作用。如果主變套管存在缺陷或發(fā)生故障，將危及變壓器的安全運(yùn)行，因此其工作安全性對整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。目前電力系統(tǒng)中運(yùn)行的套管可分為純瓷型、充油型和油紙電容型膠紙電容型、復(fù)合外套干式電容型等。近年來，由于電容型套管絕緣結(jié)構(gòu)合理，絕緣強(qiáng)度較高，而得到廣泛使用。近年來因套管的絕緣性能下降而引起的故障增多，其中又以末屏接地不良引起的故障居多。

1.主變套管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

主變套管為油紙電容式套管由油枕，瓷套，電容芯子，導(dǎo)桿、絕緣油、法蘭、接地套管、電壓抽頭和均壓球等組成。電容芯子是套管的主絕緣，它在套管的中心銅管外包绔鋁箔作為極板，油浸電纜紙作為極間介質(zhì)組成的串聯(lián)同心圓柱體電容器，電容器的一端與中心銅管相連，中心銅管處于高電位，另一端（電容器的最外層鋁箔即末屏）由接地套管引出，供測量套管的介損和電容量，在運(yùn)行中此引出端應(yīng)接地；在運(yùn)行中相當(dāng)于多個(gè)電容器相串聯(lián)，在串聯(lián)電容器的作用下，使套管的徑向和軸向電場分布均勻。如果由于各種原因造成末屏接地不良，那么末屏對地會形成一個(gè)電容，而這個(gè)電容遠(yuǎn)小于套管本身的電容，按照電容串聯(lián)原理，導(dǎo)電銅管對地的電壓應(yīng)等于各電容間的電壓之和，而電容屏間的電壓與其電容量成反比，因此就會在末屏與大地之間形成很高的懸浮電壓，造成末屏對地放電，燒毀附近的絕緣物，嚴(yán)重的還會發(fā)生套管爆炸事故。另外電容芯子要經(jīng)干燥處理，除去內(nèi)部空氣與水分，并用變壓器油進(jìn)行真空浸漬，使內(nèi)絕緣不受外界大氣侵蝕作用。套管為機(jī)械緊固的密封結(jié)構(gòu)，在套管上部油枕注油塞處有密封螺栓配以密封圈使套管密封良好。

2.套管末屏接地結(jié)構(gòu)

目前，運(yùn)行的油浸電容式套管的主絕緣電容屏結(jié)構(gòu)無大差異，但套管外部接線端子，特別是末屏接地結(jié)構(gòu)有較大差異，通常在工作中所遇到的主變套管末屏引出線接地方式可分為外置型、內(nèi)置型兩種，雖然這兩種末屏接地結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，但不管如何變化，末屏全需要在運(yùn)行中接地。

其中內(nèi)置式（通過接地帽接地）結(jié)構(gòu)為：末屏接地引出線穿過小瓷套通過引線柱引出，引線柱對地絕緣，引線柱外加罩金屬接地帽，引線柱和接地帽相連，接地帽直接接地。接地帽和引線柱連接方式為彈簧片連接。

其特點(diǎn)：內(nèi)置式接地方式中采用接地帽通過彈簧片和引線柱連接的結(jié)構(gòu)，接地帽內(nèi)彈簧片正好可以卡住引線柱，接地帽擰到底座上接地。這種接地方式的優(yōu)點(diǎn)是簡單、方便、可靠，缺點(diǎn)是：當(dāng)彈簧片彈性減小或變形時(shí)，會造成和引線柱間接觸不良，造成末屏不可靠接地或者末屏通過銅套接地，在將銅套推入后，銅套與底座接地未完全斷開及其他原因?qū)е陆^緣電阻很低。

3.案例分析與排除

110kV某變2#主變高壓套管進(jìn)行例行試驗(yàn)，高壓套管是撫順雷諾爾套管有限公司生產(chǎn)的，型號是BRDLW-126/630-4。

正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，內(nèi)置彈簧將末屏導(dǎo)桿外銅套頂至與接地底座接地，末屏通過銅套接地。進(jìn)行介質(zhì)損耗及絕緣試驗(yàn)時(shí)需用手將銅套推入，用銷子插入導(dǎo)桿靠近端部的小孔，使導(dǎo)桿外銅套與底座徹底斷開，這時(shí)末屏脫離接地位置，滿足測試要求。

測試中C相末屏絕緣電阻出現(xiàn)異常，C相套管末屏絕緣電阻已經(jīng)幾乎為零。

由此我們可以懷疑：

1、末屏通過銅套接地，在將銅套推入后，銅套與底座接地未完全斷開或者其他原因?qū)е陆^緣電阻很低。

2、C相末屏內(nèi)部故障導(dǎo)致絕緣電阻實(shí)際很低，所以我們卸下固定末屏引出的兩個(gè)螺絲，將末屏引出線直接與底座斷開，直接對末屏引出線測量絕緣電阻，數(shù)據(jù)為3000MΩ，然后測量末屏介質(zhì)損耗因數(shù)，與原始數(shù)據(jù)比較無明顯變化，絕緣良好，可以運(yùn)行。

由此判定問題出現(xiàn)在將銅套推入后，銅套與底座接地未完全斷開或者其他原因?qū)е陆^緣電阻很低，不是套管內(nèi)部故障。為保證下次試驗(yàn)時(shí)不需要再次將引線拆下測絕緣電阻，建議盡快聯(lián)系廠家進(jìn)行消缺。

4.對策措施

4.1 建議廠家配設(shè)一套專用小工具，例如一個(gè)黃銅制成的的限位棒和小套筒；對一些型號的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，采用相對固定連接方式的末屏結(jié)構(gòu)，以提高日后在現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行拆、接操作后仍能保證末屏處于良好、可靠的接地狀態(tài)。

4.2 末屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外部接線多樣，試驗(yàn)人員需要加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，掌握末屏結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對因試驗(yàn)需要拆除裝置的接地部分，測量后經(jīng)過第二人煩人檢查正確后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)，并建立相應(yīng)的恢復(fù)、檢查制度，以確保接地良好。

4.3 針對高壓套管末屏定期進(jìn)行紅外測溫，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)因套管末屏接觸不良引起的放電及過熱。

4.4 通過在線監(jiān)測技術(shù)，在線監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)時(shí)了解套管的運(yùn)行狀況，對套管的安全運(yùn)行起到很好的監(jiān)視效果，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)處理、降低事故的發(fā)生率。

4.5 當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，要全面分析其產(chǎn)生的原因，不能單一的認(rèn)為判斷其好壞是否。

參考文獻(xiàn)

[1]陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)問答[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

[2]江蘇省電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，2001.12.