胡 博 胡 湘 祁 戈
(國網(wǎng)南陽供電公司,河南 南陽473000)
變壓器套管是變壓器箱外的主要絕緣裝置,變壓器繞組的引出線必須穿過絕緣套管,使引出線之間及引出線與變壓器外殼之間絕緣,同時(shí)起固定引出線的作用。介質(zhì)損耗是指絕緣材料在電場作用下,由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),在其內(nèi)部引起的能量損耗,也叫介質(zhì)損失,簡稱介損。介損試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)以及小體積被試設(shè)備貫通和未貫通的局部缺陷,尤其對小容量、結(jié)構(gòu)單一的元件更是非常有效。在實(shí)際應(yīng)用中,也常以此作定性分析。該項(xiàng)試驗(yàn)可間接鑒別變壓器絕緣在高電壓作用下的可靠性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣的局部缺陷。介質(zhì)損耗試驗(yàn)習(xí)慣上稱為絕緣特性試驗(yàn),變壓器套管介損測量是試驗(yàn)中重要的一項(xiàng)。我們在生產(chǎn)中碰到了一種比較少見的現(xiàn)象,現(xiàn)分析如下:
某變電站一臺220kV變壓器投入運(yùn)行一年后,我們對其做定檢預(yù)試,試驗(yàn)時(shí)天氣狀況良好,環(huán)境濕度70%左右。試驗(yàn)結(jié)果表明220kV側(cè)中性點(diǎn)套管介損超標(biāo),而其主絕緣和末屏絕緣電阻都合格,套管油位也正常。根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T596—1996)、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW168—2008),在20℃時(shí)油浸紙電容式套管介損不能大于0.8%,電容值誤差不大于±2%,對于絕緣良好的介質(zhì),介損隨電壓變化很小,介損與初始值不得有太大變化。現(xiàn)場測試如圖1所示。
圖1 現(xiàn)場高壓零序套管介損測試圖
為了謹(jǐn)慎起見,我們又清擦套管。反復(fù)用不同儀器不同人員不同方法測量,結(jié)果沒有太大變化。預(yù)試停電時(shí)間有限,我們一方面請教老師傅,一方面取了油樣做油污試驗(yàn),希望從油化驗(yàn)結(jié)果中再得到一些線索。又多次測量了介損,同樣介損數(shù)值沒有什么明顯變化。拋開絕緣電阻等合格因素,介損測量數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 介損測量數(shù)據(jù)
套管介損測量能夠靈敏地發(fā)現(xiàn)其絕緣是否受潮以及設(shè)備整體受潮和過熱老化等缺陷。套管一般都是要求用正接線的,主要是因?yàn)槠潆娙萘肯鄬^小,采用正接線,就相當(dāng)于屏蔽了測量接線端對變壓器上其他接地部分的電容,相對來說測量會更準(zhǔn)確一些;而對于繞組,我們一般采用的是反接線,同電壓等級端短路,接測量線,另一個(gè)電壓等級端三相短接并接地,這個(gè)相對于一次對二次及地的介損,當(dāng)然這里實(shí)際上已經(jīng)把套管的介損包含在內(nèi)了,但是由于套管的影響較小,我們就認(rèn)為這個(gè)主要是繞組的絕緣。介損試驗(yàn)使用正反接線主要由設(shè)備是否接地來決定。主變套管平時(shí)應(yīng)該是通過末屏接地的,如果要單獨(dú)測量套管的介損應(yīng)打開末屏(否則測量的就是整個(gè)介損),所以應(yīng)用正接線。試驗(yàn)接線如圖2所示,當(dāng)試驗(yàn)方法正確、試驗(yàn)環(huán)境滿足條件時(shí),應(yīng)首先分析介損包含哪些損耗。介損是電解質(zhì)的有功損耗,它包括泄漏損耗、極化損耗、電暈損耗。泄漏損耗是電導(dǎo)電流產(chǎn)生的損耗,與絕緣電阻和表面清潔度有關(guān);極化損耗勢是電解質(zhì)在電場作用下電子移動所產(chǎn)生的損耗,與頻率有關(guān);電暈損耗與絕緣受潮和局放有關(guān)。在各種損耗中,對介損影響最大的為泄漏損耗和電暈損耗。當(dāng)我們得到整體數(shù)據(jù)后,先假設(shè)2種原因:(1)絕緣受潮;(2)內(nèi)部有放電點(diǎn)。這2種情況都可以使有功量增大,從而使介損變高。
圖2 正接線圖
油化驗(yàn)報(bào)告表明油并無受潮,那只能得出一種結(jié)論:內(nèi)部有放電點(diǎn)。可事實(shí)并非如此,此臺變壓器運(yùn)行時(shí)220kV側(cè)中性點(diǎn)接地,本身并無電壓,放電現(xiàn)象似乎并不可能發(fā)生,即便有放電現(xiàn)象發(fā)生也會造成油化驗(yàn)的指標(biāo)變化。
通過認(rèn)真仔細(xì)分析確定內(nèi)部有問題, 我們便決定和檢修人員一起來打開套管將軍帽處導(dǎo)電頭與變壓器引線接頭,檢查一次引線情況。檢修人員小心翼翼地打開套管頂部,在繞組引線與將軍帽螺絲扣連接處發(fā)現(xiàn)銹跡,找到了問題所在,這就是導(dǎo)致數(shù)據(jù)變大的元兇。
除銹,恢復(fù)原樣,再次測試,測量數(shù)據(jù)如表2所示,數(shù)值在規(guī)程范圍之內(nèi)。
表2 處理后介損測量數(shù)據(jù)
通過分析可知,中性點(diǎn)套管運(yùn)行中并無電壓,也不會有局部放電,只是在測量中,我們所施加的電壓為交流10kV,從而造成有功損耗的增加,使介損值偏高。
通過對上述試驗(yàn)的分析,我們能夠更理性、更全面地看待試驗(yàn)中所得到的數(shù)據(jù),根據(jù)變壓器套管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及各方面的數(shù)據(jù),合理排除其中不可能的方面,不輕易對數(shù)據(jù)下定性結(jié)論,而是仔細(xì)尋找正確的答案點(diǎn),并及時(shí)消除隱患,從而為今后的工作積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
[1]李嵐.介質(zhì)損耗測試儀校準(zhǔn)方法的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(13)