110kV主变套管介质损耗数据异常分析

刘正胜

（广东电网公司江门供电局，广东 江门 529000）

110kV主变套管介质损耗数据异常分析

刘正胜

（广东电网公司江门供电局，广东 江门 529000）

在110kV主变中，套管是其重要的组成部分之一，判断套管的绝缘程度好坏的一个首要指标就是套管的介质损耗因数tan 。如果有必要，在对变压器进行大修时，必须测量变压器的介质损耗。本文主要对套管介质损耗超标的原因进行分析，并针对于此数据异常提出了相应的解决方法。

110kV主变；套管；介质损耗；数据分析

0 引言

变压器的重要组件就是套管，套管性能的好坏直接关系到变压器的正常运行。如果套管出现损耗，就会造成套管顶部的连接帽出现缝隙，这样在下雨或潮湿天气，雨水和潮气很容易从缝隙进入到变压器内部，雨水就会沿着套管内部管壁进入到变压器的油箱内部，导致内部油纸受潮进而引起油纸的绝缘水平降低，因而造成变压器的损坏。

1 套管结构改变引起介质损耗因数的变化

图1 套管结构示意图

如图1所示，是套管的结构示意图，套挂引线与中心套管构成导电回路，导电回路表示为套管引线→销子→连接帽盖→中心套管。如果销子出现松动，就会使销子与帽盖之间形成缝隙，在接触面使附加电阻与附加电容增加很多，在测试时也导致介质损耗随之增加。（1）当销子与帽盖的接触存在空气间隙时，在回路中进行测量时就等于在回路中加了一个附加电容C1，在测试时总电容C总和tanδ可以表示为：

由于C1间隙比较小，并且缝隙之间有杂质存在，因此电容CX与介质损耗tanδX均小于C1和tanδ1，在测试时就会导致被试套管的电容结果偏小，进而在测试时结果显示介质损耗偏大；（2）当销子与帽盖之间有缝隙，接触不良，就有较大电阻存在于接触面之间，这就相当于在回路中附加了一个电阻R1，由于在回路中无形中加了一个附加电阻，那么如果测试频率和电压相同的情况下，CX所损失的无功损耗就会减小，相反，R1与R的有功损耗的消耗量将会增加，最终造成的结果就是在测试时介质损耗偏大，但是对总电容量却似乎没有影响。结合上述的分析可以看出，套管的销子与帽盖的接触不良是造成套管介质损耗测试数据异常的主要原因。据调查，目前很多厂家已经改进了销子的结构，就是加装了两个碟片在原来的结构上，那么在安装时两个碟片就会横向插入到帽盖的槽口内，这样就导通了销子与将军帽。

2 介质损耗的异常数据分析

2.1 介质损耗因数正切值tanδX与电容量CX都增大的情况

某供电局对110kV主变套管进行分析，此套管的型号是BRL2W-110/600，属于A相油纸电容型套管，额定电容量是280pF，试验数据如表1所示。

表1 主变压器110kV A相套管的介质损耗测试结果

从上表可以看出，本次的试验测试数据虽然没有超出规定标准，但是与交接数据进行比较，试验数据有明显的变化。经过对套管的油样进行处理和分析，得出引起数据异常的主要原因就是由于销子与帽盖的密封不好进水导致受潮、端部接触不良引起发热、设备陈旧导致绝缘老化、局部放电等现象，其中对安全运行威胁最大的就是发热和受潮。现场处理方法，对套管进行拆解，烘干套管电容芯，对密封问题进行处理，然后再重新安装，使套管恢复后再次进行测量。试验结果如表2所示。

表2 主变压器110kV A相套管处理后的测试结果

2.2 介质损耗因数正切值tanδ增大，电容量CX没有变化

经过测试发现数据出现异常后，对套管进行拆解后做了以下处理：

（1）套管的表面有脏污存在，现场对套管进行清洁后，再次进行试验，结果显示，前后比较之后发现介质损耗数值没有变化。在试验时，接线方法采用正接法，对表面泄漏的影响可以排除，上述结果显示，套管的表面脏污问题不会引起介质损耗数值增大；

（2）试验接线问题，现场对试验接线进行检查，与被试套管相连的所有绕组端子连接在一起加压，对剩余的绕组端子进行接地处理，末屏与电桥相接，在正接线的情况下进行测量；经检查后接线正确，测量套管试验结果显示正常。由此可见，试验接线问题不会导致介质损耗数值增大；

（3）末屏受潮问题，现场清抹套管的末屏，清抹前后的试验情况显示，在测验时用2500V兆欧表对末屏电阻与套管主绝缘进行试验时，清洁前后绝缘电阻值均在10000MΩ。试验结果说明，末屏受潮也不会造成介质损耗数值增大的问题。现场拆解套管顶部后发现：帽盖顶部的铝被氧化了、A相套管的防雨帽里面有水分存在。因此找到了套管介质损耗数值偏大的原因：接线头与引出螺杆密封不牢进而导致雨水进入引起受潮，如果销子被严重化锈蚀，就会引起附加电阻增大，进而导致套管的介质损耗因数增大。经过讨论，可以采取下列措施进行处理：把接线头与引出螺杆的密封件解开，拿出引出螺杆，用纸巾擦拭干净，再用电吹风吹干，然后再重新安装好进行测量，测得的结果显示与出厂值和交接试验的结果相差不大，说明缺陷消除了。

2013年11月，对某变电站进行预防性试验，在测试主变的高压套管时发现，套管的介质损耗数值增大，超出标准值，经过多次试验测量结果都显示介质损耗数值偏大，电容值依然没有变化。出现异常的设备资料：制造日期2007年9月，主变体的型号为SZ11-40000/110TH，2007年11月23日投入运行，至今有6年了。排除了末屏受潮问题、试验接线问题、套管表面脏污问题后，也和上述实例一样对套管顶部进行拆解后发现：1）帽盖顶部的铝被空气氧化了；2）套管销子严重生锈，造成与帽盖顶部接触不良；3）套管的导电杆销子生锈情况严重；4）使用万用表对帽盖顶部与导电杆的电阻进行测量，电阻显示无穷大，回路不通。改变接线方式，采用短接法，再次试验情况如下：用保险丝把导电杆与帽盖进行连接，试验结果显示：电容值没有变化，介质损耗因数tan 为0.28％。说明试验结果是正常的，与上一次试验结果没有变化。所以分析原因：套管导电杆的销子生锈情况比较严重，造成回路的接触不良，在套管试验时，由于主导回路不通，造成悬浮电位在套管防雨罩上产生，使电流泄漏增大，进而使介质损耗的测量值受影响，而电容量没有变化。采取的处理方法为用砂纸对导电杆的销子进行打磨，对帽盖顶部的铝屑进行清除，再按要求安装好，对导通情况进行测量。

3 结束语

在对主变压器的套管进行测量时，要根据现场的实际情况，综合考虑各方面的影响因素，尽量排除一些不可能发生的测量误差，要尽可能提高测试工作的准确性，对套管的实际情况给予一个真实的反映。发现问题时要及时采取应对措施，对缺陷进行消除，保证主变设备的安全运行。

[1]程国飞.变压器高压套管介损异常数据分析[J].自动化应用，2012（08）.

[2]王军德，董万光，侯宪法.110kV主变套管介损超标的分析与处理[J].变压器，2013（10）.