500kV油气套管变压器现场大修试验

杨子健

摘要：油气套管是连接变压器和GIS设备的一种典型结构，这种连接方式大大增加了变压器电气试验难度，并且容易在试验过程中带来新的隐患。绥中电厂500kV联络变压器采用这种结构，并且外部GIS设备连接方式有其独特性。作者根据绥中电厂500kV油气套管变压器结构和外部接线方式特点，合理安排工序，简化试验流程，制定变压器现场大修试验方案，并在现场成功实施，取得满意效果。

关键词：油气套管;变压器;交流耐压;局部放电

1、概述

油气套管变压器的高压套管与GIS设备连接，以套管法兰为界限，下端浸泡在变压器油中，上端在GIS设备SF6气体中，变压器与GIS设备通过油气套管连接。正式因为油气套管变压器这一特殊结构，正常停电预试时变压器绕组介质损耗性能试验、交流耐压试验、局部放电試验均无法进行。绥中电厂500kV联络变压器是自耦结构变压器，500kV和220kV绕组共用一套线圈，500kV套管为油气套管，与GIS设备连接，并且GIS设备电压互感器和避雷器直接与引线连接，中间没有隔离断开点，进一步增加了电气试验难度。自2000年投运以来，一直未进行大修和绝缘性能试验。为准确评估变压器运行状态，提高设备运行可靠性，2019年10月份，对变压器进行吊罩检修和诊断性试验。

2、变压器及GIS设备技术条件

2.1 联络变压器技术参数

2.2 500kV GIS隔离开关主要技术参数

2.3 联络变压器和GIS设备接线方式

3、试验项目的制定

3.1 联络变压器现场大修试验项目制定依据

3.1.1 DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》。

3.1.2 国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》。

3.1.3 GB 1094.3 -2017《电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》。

3.2 试验项目：

3.2.1 例行试验项目

3.2.1.1 变压器绕组直流电阻。包含低压绕组直流电阻，中压绕组直流电阻和高-中绕组直流电阻。

3.2.1.2 变压器绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数。

3.2.1.3 变压器绕组介质损耗因数。

3.2.1.4 变压器铁心、夹件绝缘电阻。

3.2.1.5 变压器套管试验。油气套管为电容芯子环氧树脂浇筑结构，留有末屏小套管。

3.2.1.6 变压器绝缘油试验。

3.2.2 诊断性试验项目

3.2.2.1 变压器高（中）压绕组、低压绕组交流耐压试验。

3.2.2.2 变压器局部放电试验。

3.2.3 特殊试验项目

3.2.3.1 变压器绕组变形试验。采用低电压短路阻抗法和频响法两种方法进行高备变绕组变形试验。

3.2.3.2 变压器和GIS设备投运前检查试验。

3.2.3.3 变压器消磁试验。

4、现场大修试验实施

4.1 变压器吊罩检修、部件回装、真空注油、热油循环、净放等主要工序完成后，变压器具备试验条件。

4.2 拆除变压器与GIS设备之间的一段导体，断开变压器油气套管与GIS设备连接，然后开展变压器例行试验项目、低压绕组交流耐压试验和绕组变形试验。

4.3 连接变压器与GIS设备之间的气室，导体不回装，保持变压器与GIS设备的电气隔离。封闭人孔门，抽真空合格，气室充SF6气体至额定压力，静放12小时，微水测量合格，然后进行高压绕组交流耐压和局部放电试验。

4.4 气室排气，连接变压器与GIS设备之间导体，封闭人孔门，抽真空合格，气室充SF6气体至额定压力，静放12小时，微水测量合格，然后进行变压器和GIS设备投运前检查试验。

4.5 变压器和GIS设备投运前检查试验。该项目不属于标准试验项目，其目的在于GIS连接部位拆装作业后的绝缘性能检查，排除施工工艺方面和施工管理方面遗留的隐患。承受试验电压的部位包含变压器、连接气室、50136隔离开关断口、5013617接地开关断口、电压互感器和避雷器。由于联络变500kV侧避雷器无法拆卸，工频耐压试验受避雷器额定电压（420kV）限制，无法开展。在变压器及GIS设备大修回装后，进行318kV工频额定电压下的10分钟检查试验，被试设备祥见联络变压器及GIS设备接线图1虚线部分，试验接线如图2。

由于GIS设备电容量远大于变压器绕组电容量，感应耐压采用变频电源，并配备补偿电抗器，逐项进行额定电压下的检查试验。现场提供的试验电源为380V/400A，实际电源电流为280A。

4.6 以上所有试验项目合格后，对变压器进行一次消磁试验，避免冲击合闸时励磁涌流过大，导致瓦斯保护动作。

5、结语

油气套管变压器的检修和电气试验一直是电力企业的设备治理的一个重点、难点问题。通过检修与试验合理的工序安排，可以大大减少试验工作量，控制设备检修工期，安全、高效地完成试验工作，同时，绥中电厂联络变压器与GIS设备的结构特殊性，对电力行业同类型变压器设备试验有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]李建明，朱康，高压电气设备试验方法，中国电力出版史，2006年7月，82-90页。