电力变压器高压套管现场试验
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时间:2017-12-18
近年来,电力变压器高压套管的故障时有发生,电力单位高度重视套管的运行情况,制定各项反事故措施,保证套管的安全运行。笔者结合多年来的现场实际工作经验,谈谈套管的現场试验监测技术。
1、油纸电容型套管的结构原理
1.1 主绝缘试验
主绝缘介损测量用正接法。介损值的增加,很有可能是套管本身劣化、受潮都会引起。而介损值异常变小或负值,可能是套管底座法兰接地不良、套管表面脏污受潮、末屏受潮等形成“T”形网络干扰引起,也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。
电容量的增加可能是由于设备密封不良,进水受潮,也有可能是套管内部游离放电,烧坏部分绝缘层的绝缘,导致电极间短路。而电容量的减少,可能是套管漏油引起,内部进入了部分空气。
1.2 末屏试验
测量绝缘电阻,小于1000MΩ时,应测量末屏对地tgδ,其值不大于2%。末屏介损测量用屏蔽反接法。末屏的绝缘情况反映外层绝缘水平,外层绝缘受潮,将导致主绝缘逐渐受潮。
1.3 将军帽的密封性以及与导电杆的接触情况检查
将军帽外面密封圈密封不良时,潮湿的空气进入将军帽里面空腔,使将军帽与导电芯杆连接的内螺纹氧化,导致将军帽与导电芯杆接触接触不良,容易造成套管将军帽运行中异常发热。有些设计不合理的防雨罩,因与导电芯固定销接触不良处于“悬浮电位”,对瓷套产生高频放电,引起主绝缘介损测试值异常变大。检查时注意密封圈附近是否有铜绿锈迹或漏油现象;另外用万能表测量将军帽与导电杆的电阻是否为零;必要时检修前后进行变压器三相直流电阻测试,电阻值及平衡系数是否超标。
1.4 检查套管油位和漏油情况
油位异常变高,必须停电做主绝缘绝缘试验,必要时对套管绝缘油进行油中溶解气体色谱分析,检查氢气、乙炔和总烃的含量是否超标;如套管油位异常变低,则检查套管是否有漏油现象,一般是将军帽处和末屏处。必要时取油样进行水分含量测试。另外注意,油标管堵塞时会出现假油位现象。
2、预防性试验技术
2.1 主绝缘试验
在主绝缘试验的过程中,电力设备的介损值在不断增加,产生这种现象的主要原因是高压套筒自身就存在着一些质量方面的问题,或者是在其使用的过程中轴受到了环境的影响而出现的问题,但是如果在其运行的过程中介损值出现了负数的情况,就很有可能是因为套筒接地的效果不是很好而导致的,除此之外还有可能是设备在潮湿的环境放置或者是运行。所以,为了保证其可以处在良好的运行状态当中,必须要对其予以严格的控制,此外还要对主绝缘体尽快的予以处理。如果在高压套筒运行的过程中,出现了电容量突然增加的情况,很大程度上都是因为技术人员对电力设备的管理不是非常重视,出现了密封不严的现象,这样一来也就使得设备可能会遭遇受潮的危险,如果套管内部出现了漏油的情况,外界的空气就会进入到电力设备当中,从而也使得电压器的电容和原来相比出现了明显降低的状况。
2.2 末屏试验
在对变压器绝缘电阻进行测量的时候,整个变压器在高压套管当中所起的预防作用是非常关键的,人们在实际的工作中可以借助于对末屏绝缘电阻的具体的数值来对其自身的绝缘水平做出判断,这样就会给设备的防潮处理提供更多的参考和借鉴。
2.3 将军帽的密封性以及导电杆接触情况检查
将军帽外部的密封圈在密封状况不好的时候,就会使得潮湿的空气直接进入到将军帽的空腔当中,这样也就使得将军帽和到电信连接的内螺纹出现非常明显的氧化现象,所以在这一过程中也比较容易出现钛管将军帽在其运行的过程中发热量过大的问题,有一些防雨罩设计的并不是十分合理,所以其和到电信固定销接触不是十分的牢固,经常会出现悬浮点位的情况,瓷套会在这一过程中产生高频放电的情况,这样也就使得主绝缘介损测试值出现非常大的异常现象。
2.4 检查末屏的接地情况
2.4.1 外接式
末屏通过外部铜片或铜线与套管底座连接,用螺丝上紧,底座接地。外接式比较容易看到接地情况,绝缘试验时,最好不要动末屏端,只拆开底座那端的接地螺丝。注意控制拧螺丝的力度,避免折断末屏金属棒。恢复接地后,建议用万能表检查末屏与变压器外壳的电阻,数值应为零。
2.4.2 内接式
末屏通过接地帽接地,接地帽通过螺纹上紧在套管底座,接地帽内部压紧末屏,底座接地。注意观察接地帽里面是否存在火花放电痕迹。旋开接地帽时注意力度,避免折断末屏金属棒:旋紧时不应使用扳手,而应用手旋紧接地保护帽。接地帽应旋紧,避免里面受潮氧化腐蚀现象。
2.4.3 推拔常接式
末屏通过弹簧直接将外铜套压紧套管底座内壁,底座接地。打开保护帽检查外铜套是否有火花放电痕迹或铜套有变色现象。绝缘试验恢复接地状态时应检查铜套是否活动自如,不能有卡涩,并使用万用表测量末屏对变压器外壳(地)的电阻值,如异常应处理。保护帽应旋紧,避免末屏处受潮,导致末屏接地装置中的金属部件锈蚀,进而造成外铜套与法兰接触面因铜锈存在而出现末屏接地不良现象。
3 专业巡检技术
3.1 套管的油位和漏油检查
采用望远镜进行仔细检查,检查部位跟以上一样。
3.2 红外检查
利用红外技术对电力系统中具有电流、电压致热效应或其他致热效应的带电设备进行检测和诊断。
3.2.1 仪器的选用
专业红外检测时。不宣使用红外测温仪(点温仪),两用红外热像仪。
3.2.2 测试条件的选择
以阴天、多云、夜间或晴天日落2h后为宜,夜间最好,不应在雷、雨、雾、雪气象条件下进行检测。
3.2.3 仪器的设置
设备的辐射率取0.9,色标温度量程宜设置在环境温度加I0K-20K左右的温升范围内。
4、在线监测技术
4.1 完善系统缺陷处理应对措施,尽快排除故障恢复系统运行。在实际应用中,系统经常出现硬件、软件、通信问题等等,这些故障往往需要厂家技术人员才能解决,并且原因查找起来不容易,花费时间也比较长。
5 结束语
综上所述,在电力系统运行的过程中,为了更好的保证电力变压器高压套管可以一直处在正常运行的状态下,人们就必须要在实际的工作中做好套管的保护工作,同时还要定期对其进行检查,还可以在有条件的情况下安装监测系统,从而使得工作效率和工作质量都得以提升。
参考文献
[1] 陶国,张涛,白远仙.某水电站110kV变压器高压套管爆炸起火故障原因分析[J].企业技术开发,2017,36(05):87-90.
[2] 彭松.特高压换流变压器阀侧套管电热场分布特性研究[D].西南交通大学,2017.
1、油纸电容型套管的结构原理
1.1 主绝缘试验
主绝缘介损测量用正接法。介损值的增加,很有可能是套管本身劣化、受潮都会引起。而介损值异常变小或负值,可能是套管底座法兰接地不良、套管表面脏污受潮、末屏受潮等形成“T”形网络干扰引起,也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。
电容量的增加可能是由于设备密封不良,进水受潮,也有可能是套管内部游离放电,烧坏部分绝缘层的绝缘,导致电极间短路。而电容量的减少,可能是套管漏油引起,内部进入了部分空气。
1.2 末屏试验
测量绝缘电阻,小于1000MΩ时,应测量末屏对地tgδ,其值不大于2%。末屏介损测量用屏蔽反接法。末屏的绝缘情况反映外层绝缘水平,外层绝缘受潮,将导致主绝缘逐渐受潮。
1.3 将军帽的密封性以及与导电杆的接触情况检查
将军帽外面密封圈密封不良时,潮湿的空气进入将军帽里面空腔,使将军帽与导电芯杆连接的内螺纹氧化,导致将军帽与导电芯杆接触接触不良,容易造成套管将军帽运行中异常发热。有些设计不合理的防雨罩,因与导电芯固定销接触不良处于“悬浮电位”,对瓷套产生高频放电,引起主绝缘介损测试值异常变大。检查时注意密封圈附近是否有铜绿锈迹或漏油现象;另外用万能表测量将军帽与导电杆的电阻是否为零;必要时检修前后进行变压器三相直流电阻测试,电阻值及平衡系数是否超标。
1.4 检查套管油位和漏油情况
油位异常变高,必须停电做主绝缘绝缘试验,必要时对套管绝缘油进行油中溶解气体色谱分析,检查氢气、乙炔和总烃的含量是否超标;如套管油位异常变低,则检查套管是否有漏油现象,一般是将军帽处和末屏处。必要时取油样进行水分含量测试。另外注意,油标管堵塞时会出现假油位现象。
2、预防性试验技术
2.1 主绝缘试验
在主绝缘试验的过程中,电力设备的介损值在不断增加,产生这种现象的主要原因是高压套筒自身就存在着一些质量方面的问题,或者是在其使用的过程中轴受到了环境的影响而出现的问题,但是如果在其运行的过程中介损值出现了负数的情况,就很有可能是因为套筒接地的效果不是很好而导致的,除此之外还有可能是设备在潮湿的环境放置或者是运行。所以,为了保证其可以处在良好的运行状态当中,必须要对其予以严格的控制,此外还要对主绝缘体尽快的予以处理。如果在高压套筒运行的过程中,出现了电容量突然增加的情况,很大程度上都是因为技术人员对电力设备的管理不是非常重视,出现了密封不严的现象,这样一来也就使得设备可能会遭遇受潮的危险,如果套管内部出现了漏油的情况,外界的空气就会进入到电力设备当中,从而也使得电压器的电容和原来相比出现了明显降低的状况。
2.2 末屏试验
在对变压器绝缘电阻进行测量的时候,整个变压器在高压套管当中所起的预防作用是非常关键的,人们在实际的工作中可以借助于对末屏绝缘电阻的具体的数值来对其自身的绝缘水平做出判断,这样就会给设备的防潮处理提供更多的参考和借鉴。
2.3 将军帽的密封性以及导电杆接触情况检查
将军帽外部的密封圈在密封状况不好的时候,就会使得潮湿的空气直接进入到将军帽的空腔当中,这样也就使得将军帽和到电信连接的内螺纹出现非常明显的氧化现象,所以在这一过程中也比较容易出现钛管将军帽在其运行的过程中发热量过大的问题,有一些防雨罩设计的并不是十分合理,所以其和到电信固定销接触不是十分的牢固,经常会出现悬浮点位的情况,瓷套会在这一过程中产生高频放电的情况,这样也就使得主绝缘介损测试值出现非常大的异常现象。
2.4 检查末屏的接地情况
2.4.1 外接式
末屏通过外部铜片或铜线与套管底座连接,用螺丝上紧,底座接地。外接式比较容易看到接地情况,绝缘试验时,最好不要动末屏端,只拆开底座那端的接地螺丝。注意控制拧螺丝的力度,避免折断末屏金属棒。恢复接地后,建议用万能表检查末屏与变压器外壳的电阻,数值应为零。
2.4.2 内接式
末屏通过接地帽接地,接地帽通过螺纹上紧在套管底座,接地帽内部压紧末屏,底座接地。注意观察接地帽里面是否存在火花放电痕迹。旋开接地帽时注意力度,避免折断末屏金属棒:旋紧时不应使用扳手,而应用手旋紧接地保护帽。接地帽应旋紧,避免里面受潮氧化腐蚀现象。
2.4.3 推拔常接式
末屏通过弹簧直接将外铜套压紧套管底座内壁,底座接地。打开保护帽检查外铜套是否有火花放电痕迹或铜套有变色现象。绝缘试验恢复接地状态时应检查铜套是否活动自如,不能有卡涩,并使用万用表测量末屏对变压器外壳(地)的电阻值,如异常应处理。保护帽应旋紧,避免末屏处受潮,导致末屏接地装置中的金属部件锈蚀,进而造成外铜套与法兰接触面因铜锈存在而出现末屏接地不良现象。
3 专业巡检技术
3.1 套管的油位和漏油检查
采用望远镜进行仔细检查,检查部位跟以上一样。
3.2 红外检查
利用红外技术对电力系统中具有电流、电压致热效应或其他致热效应的带电设备进行检测和诊断。
3.2.1 仪器的选用
专业红外检测时。不宣使用红外测温仪(点温仪),两用红外热像仪。
3.2.2 测试条件的选择
以阴天、多云、夜间或晴天日落2h后为宜,夜间最好,不应在雷、雨、雾、雪气象条件下进行检测。
3.2.3 仪器的设置
设备的辐射率取0.9,色标温度量程宜设置在环境温度加I0K-20K左右的温升范围内。
4、在线监测技术
4.1 完善系统缺陷处理应对措施,尽快排除故障恢复系统运行。在实际应用中,系统经常出现硬件、软件、通信问题等等,这些故障往往需要厂家技术人员才能解决,并且原因查找起来不容易,花费时间也比较长。
5 结束语
综上所述,在电力系统运行的过程中,为了更好的保证电力变压器高压套管可以一直处在正常运行的状态下,人们就必须要在实际的工作中做好套管的保护工作,同时还要定期对其进行检查,还可以在有条件的情况下安装监测系统,从而使得工作效率和工作质量都得以提升。
参考文献
[1] 陶国,张涛,白远仙.某水电站110kV变压器高压套管爆炸起火故障原因分析[J].企业技术开发,2017,36(05):87-90.
[2] 彭松.特高压换流变压器阀侧套管电热场分布特性研究[D].西南交通大学,2017.
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