试论110千伏变压器套管介损试验方法与应注意问题

试论110千伏变压器套管介损试验方法与应注意问题

摘要：文章首先分析了110千伏变压器套管的结构，并重点介绍了110千伏变压器套管介损试验方法与注意问题，最后对结论与展望进行了论述，以供同仁参考。

关键词：110千伏变压器；套管介损；试验方法；注意问题

作者介绍：蔡宇扬（1987—），男，广东汕头人，现在广东电网公司汕头供电局从事高压试验工作。

一、前言

变电站的变压器是电力系统中最重要的设备之一，其良好的运行状态关系到整个电力系统安全、可靠的运行，所以，对变压器运行状态的监测有着至关重要的意义，可以有效防止电力事故的发生。而变压器套管的介损值就是反映变压器状态是否正常的有效因素之一。变压器套管上的绝缘结构对变压器套管的性能具有重要作用，但当绝缘受潮时就会导致导电性能增加，套管介质受损。此外，绝缘材料受到污染或破损时，介损值也会增加。因此，测量绝缘物的介损值可以及时有效地判断出套管是否存在老化、受潮、破裂、污染等不良状况出现。由此可见，通过变压器套管介损试验，根据试验数据值的变化就能够判断变压器的状态是否正常。在进行变压器套管介损试验时，主要判断介损因数tanδ值的变化，

tanδ值的变化代表了变压器套管介质的变化即绝缘性能的变化，因此，在对同一个变压器套管介损试验时。历次的tanδ值不能有太大的差别。

二、变压器套管结构

变压器套管是将变压器绕组的高压线引至油箱外部的出线装置。110千伏以上的变压器套管通常是油纸电容型，这种套管是依据电容分压原理卷制而成的，电容芯子是以电缆纸和油作为主绝缘，其外部是瓷绝缘，电容芯子必须全部浸在优质的变压器油中。110千伏级以上的电容型套管，在其法兰上有一只接地小套管，接地小套管与电容芯子的最末屏（接地屏）相连，运行时接地，检修时供试验（如测量介损、绝缘电阻等）用。当套管因密封不良等原因受潮时，水分往往通过外层绝缘逐渐进入电容芯子，因此测量主绝缘和测量外层绝缘即末屏对地的绝缘电阻及介质损耗因数，能有效地发现绝缘是否受潮。为防止套管在运行中发生爆炸事故，应定期进行主绝缘和末屏对地介损试验。

三、110千伏变压器套管介损试验

套管在变压器装置中负责引线，能够保持变压器设备处于正常的运行状态。若变压器套管介损过大，不仅破坏了原有的线路结构，也会造成线路内电流负荷大小不一，极易造成各种线路故障。因而，对变压器套管介损试验深入分析是很有必要的，技术人员在试验现场要做好各项数据的记录处理。

（1）试验目的及原理

试验目的:测量套管主绝缘介损值和套管电容量值，详细检测变压器套管介损值是否超标，变压器在运行中是否正常。

试验原理:按Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》规定，11O 千伏变压器套管主绝缘的tanδ值在20℃时不大于1%。当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时。末屏对地的介损值不应大于2%，介损值与上一次试验值的差别超出±5%时，表明变压器套管介损值不符合标准，可能存在受潮、老化等问题。

（2）试验方法、结论及解决措施

试脸方法:l）用正接法将变压器主绝缘与AI-6000E自动抗干扰精密介质损耗测量仪器连接起来；2）测量变压器套管主绝缘的介损值及电容值，记录所测数据；3）分析数据。将测得到数据依次与标准介损范围值2009年-2012年历年来所测数据进行对比，分析变压器套管的受潮状况。变压器套管介质损耗历年试验数据汇总如表1所示：

表1、

结论:2012年该110千伏变压器套管介损值不在标准范围内，数值相对偏大。总体上看，管套介损值和电容量值有着逐年上升的变化趋势。

解决措施：更换同型号的新变压器套管，保证变压器在使用期间状态正常。

四、现场试验注意的问题

110千伏变压器套管介损试验过程中，对于一些特殊的细节要给予足够的重视，这样才能确保套管介损试验的合理性。就此次电容套管试验状况看，笔者认为在试验中需要注意几点。

（1）测量方面。测量数据的准确性对后期的分析有直接影响，因而控制误

差是测量过程中需要重点注意的问题，若误差过大则最终的试验结果则会与实际情况偏离。根据本次现场试验看，为减小误差则要把大瓷套管、小套管进行清洁处理，这样可防止杂质引起过大的误差。

（2）试验方面。试验是判断套管介损情况的核心环节，110千伏变压器套管介损试验期间，应避免干扰源造成的不利影响。在试验阶段应把介损仪等设备进行屏蔽操作，选择屏蔽法等吧电磁场干扰控制在有效范围内，这样可显著控制介损试验误差，提高试验数据的准确性。

（3）温度方面。温度变化也会影响套管介损试验结果，油纸绝缘是电容套管的主绝缘构成，若温度大幅度上升或降低，则也会给变压器的性能造成不利影响。通常，绝缘套管的介损值处于-40℃~+60℃范围不会出现变化，根据这一标准可以适当调整试验方法，以维持正常的试验操作秩序。

（4）电压方面。变压器套管试验时还要注意电压大小的控制，这是由于试验电压对tanδ的精度会造成影响。正常状态下，若处于标准电压值下，tanδ的值不会出现变动。而若电压值变动后，tanδ则会有相应的变化，现场试验人员要根据tanδ判断套管的受潮、老化等情况。

（5）接地方面。接地情况也是影响介损试验结构的因素。在套管介损测量时，要保证被测绕组两端短接，而非测量绕组则必须进行短路接地。这种接地方式可防止因绕组电感与电容的串联后引起电压与电流相角差的改变，减小了试验造成的误差。

五、结论与展望

（1）为探证电力设备正常运行，变压器套管介损试验需要定期跟踪测试，试验要及时、准确的进行，以便及时发现问题并采取相应的解决措施。

（2）对不同型号，不同等级的变压器套管介损试验，要选择合适的试验方法，尽量减少测量误差。同样原理的试验方法中，要尽可能选择简便快捷的，方便试验的进行。

（3）试验方法要随着套管材料、特点等的变化而不断创新，开创简单快速的测试方法。现如今无油、无气、防爆的硅橡胶复合材料套管与传统的油纸电容型套管的试验方法及原因分析上有所差别。

总之，变压器套管介损试验为变压器安全可靠运行提供了科学的依据，可以有效预防变压器套管绝缘受潮或老化、套管末屏接地不良等问题引发的安全险患。在110千伏变压器套管介损试验期间，要采用先进的试验仪器，拟请整个试验的流程之后才能开展试验活动。对于试验过程遇到的异常状况，现场试验人员要及时采取措施处理。