摘 要：針對(duì)110 kV變壓器試驗(yàn)中常存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)例，通過(guò)套管的介損和電容量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及變壓器套管結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)套管頂端部件接觸不良是引起介損嚴(yán)重超標(biāo)的主要原因，以及有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)氧化造成直流電阻不合試驗(yàn)規(guī)程要求，針對(duì)性地提出了主變壓器套管介損和繞組直流電阻現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和處理方法。
關(guān)鍵詞： 變壓器;介質(zhì)損耗;高壓套管;直流電阻
0引言
套管是變壓器的重要組成部分之一，全國(guó)變壓器運(yùn)行事故分析報(bào)告統(tǒng)計(jì)表明，110 kV及以上電壓等級(jí)變壓器在運(yùn)行中因套管事故引起的事故約1/6。而故障套管的 在歷次預(yù)試時(shí)有約90%是合格的。本文通過(guò)實(shí)例分析主變套管介損超標(biāo)的原因并提出相應(yīng)的處理方法，使介損重新恢復(fù)到正常情況。
1 套管介質(zhì)損耗超標(biāo)
2011年3月17日，在對(duì)110 kV臨清變電站#1主變進(jìn)行預(yù)試試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)主變套管型號(hào)COT550-800 A相(出廠序號(hào)7160249)、
B相(出廠序號(hào)7160244)介損超標(biāo)，C相(出廠序號(hào)7160241)存在一定的誤差，《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(下簡(jiǎn)稱“規(guī)程”)規(guī)定運(yùn)行中油紙電容型110 kV套管主絕緣的介損值在20℃時(shí)不大于0.7%。試驗(yàn)人員采取儀器自檢、更換儀器、變更接線、處理套管外表面、排放套管內(nèi)部氣體、消除電場(chǎng)和磁場(chǎng)干擾的影響等相關(guān)措施后進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性很好，排除外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 套管試驗(yàn)數(shù)據(jù)
“規(guī)程”規(guī)定運(yùn)行中油紙電容型110 套管主絕緣的 在20 ℃時(shí)其增量應(yīng)不大于±0.003，且 不大于0.7%。由于工作票時(shí)間等原因，暫停試驗(yàn)。試驗(yàn)人員經(jīng)討論，排除了外界因素的影響，問(wèn)題可能是套管受潮、絕緣油及紙劣化、絕緣上附有油泥、存在局部缺陷等原因引起的。通過(guò)和廠家溝通，初步分析可能是由于套管高壓側(cè)的接線端子與導(dǎo)電桿間連接不牢靠造成的。
18日，試驗(yàn)小組根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)主變套管進(jìn)行處理，拆掉將軍帽，對(duì)導(dǎo)電桿和銷子等連接部件進(jìn)行清潔并連接牢靠，將高壓引線夾子直接夾在套管頂部的導(dǎo)電桿上再次試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，見(jiàn)表2。
表2 套管試驗(yàn)數(shù)據(jù)
在處理套管時(shí)，發(fā)現(xiàn)將軍帽、導(dǎo)電桿、螺母、銷子等連接部件已受潮，并已生銹，使各部件間接觸不良。
正常情況下介損的正接線測(cè)量的等效電路，tanα =ωCxRx。當(dāng)電橋高壓引線與接線端子接觸不良，相當(dāng)于在這個(gè)回路中多串聯(lián)了一個(gè)附加電阻 ，此時(shí)所測(cè)的 ，由于附加電阻的影響[1]，使測(cè)量值增加了誤差，套管型號(hào)COT550-800的電容量為284 pF，當(dāng)接觸電阻達(dá)到1 121歐姆時(shí)，測(cè)量誤差 1%， 增加1%，故測(cè)量套管介損時(shí)，應(yīng)保證測(cè)量線與引線端子接觸良好，套管的將軍帽、導(dǎo)電桿、螺母、銷子等連接部件連接牢靠并沒(méi)有腐蝕現(xiàn)象。
2 變壓器直流電阻無(wú)規(guī)律
3月17日，對(duì)110 kV臨清變電站#1主變(SZ10-50000/110)進(jìn)行預(yù)試試驗(yàn)時(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器直流電阻測(cè)量數(shù)據(jù)散亂，不符合正常規(guī)律，不平衡率超標(biāo)。
在對(duì)#1主變進(jìn)行直流電阻測(cè)試時(shí)，試驗(yàn)人員排除測(cè)量技術(shù)上的原因后進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性很好，排除外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
“規(guī)程”規(guī)定變壓器在運(yùn)行中：1 600kV A及以上的，各相測(cè)得的相互差值小于平均值的2%，線間測(cè)得的相互差值應(yīng)小于平均值的1%。從表中可以看出，直流電阻基本無(wú)規(guī)律，且不平衡率除一檔外均超標(biāo)。
第二天，試驗(yàn)人員經(jīng)討論，排除了測(cè)量技術(shù)上的影響，可能是分接頭接觸不良、線圈或引線焊接斷裂、套管導(dǎo)桿與引線接觸不良、等原因引起的。在正常情況下，分接開(kāi)關(guān)各分接位置所測(cè)直流電阻應(yīng)符合按分接位置遞增或遞減的規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，1檔和8檔正常，其他幾檔測(cè)量數(shù)據(jù)散亂，不符合正常規(guī)律，直流電阻不平衡率超標(biāo)。以往的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)表明，引線和套管導(dǎo)桿或分接開(kāi)關(guān)之間連接不緊，都可能導(dǎo)致變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)。
根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)變壓器的分接開(kāi)關(guān)可以使用大電流測(cè)量直流電阻法,將其分接開(kāi)關(guān)的氧化層燒掉,使分接開(kāi)關(guān)的接觸電阻恢復(fù)正常;另外，可以多次切換分接開(kāi)關(guān)，消除觸頭表面的氧化膜和油垢。將套管線耳、接線板等解除，用砂紙打磨凈將軍帽、導(dǎo)電桿、螺母、銷子等連接部件，消除套管將軍帽與導(dǎo)線的連接部件的氧化污染膜。對(duì)變壓器進(jìn)行處理后，重新進(jìn)行直流電阻的測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)
變壓器分接開(kāi)關(guān)及套管經(jīng)處理后再次測(cè)試的結(jié)果符合規(guī)程的規(guī)定。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上述分析及實(shí)例可以看出，除測(cè)量技術(shù)外，還存在著客觀因素對(duì)套管介損和繞組直流電阻測(cè)量的影響，且影響較大，使測(cè)量 和直流電阻超標(biāo)。不僅妨礙了對(duì)套管絕緣性能和變壓器電氣性能的正確評(píng)判, 且增加了故障分析的難度。因此，在現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)充分考慮此類因素的影響，并對(duì)其影響應(yīng)重視。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行主變壓器套管介損和直流電阻測(cè)量時(shí)，建議采取如下措施：
a) 在測(cè)量變壓器套管的介質(zhì)損耗時(shí)，確定測(cè)試接線是否接觸良好，特別是高壓線接觸是否良好、設(shè)備元件是否腐蝕等將直接影響到測(cè)量結(jié)果，當(dāng)有測(cè)試結(jié)果超標(biāo)時(shí)，應(yīng)在排除接觸不良的影響后，再進(jìn)一步分析判斷;
b) 測(cè)量套管的介損是判斷變壓器內(nèi)部受潮等缺陷的重要手段，當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)程要求時(shí)，應(yīng)分解試驗(yàn)來(lái)尋找問(wèn)題所在，針對(duì)性地采取符合現(xiàn)場(chǎng)工作條件的處理方案;
c) 介損異常的套管應(yīng)注意其電容量的變化，若其電容量與出廠值相比有一定的增加，應(yīng)引起重視，加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)，防止可能出現(xiàn)的由于套管電容層絕緣擊穿而引發(fā)的事故;
d) 變壓器直流電阻測(cè)量雖然是項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作, 但是影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多，應(yīng)認(rèn)真細(xì)致地測(cè)試, 不輕率出結(jié)論, 反復(fù)確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性, 并結(jié)合其他試驗(yàn)結(jié)果及影響因素綜合分析判斷。
參考文獻(xiàn)：
[1] 吳永恒.電容式套管介損偏大引出的正接法公式的探討[J].華東電力,2010,(9):53-55.
