提高电容型套管末屏介质损耗及电容量测量的有效方法

产业与科技论坛2011年第10卷第10期

提高电容型套管末屏介质损耗

及电容量测量的有效方法探讨

□柴

毅

【摘

要】本文分析了电容型套管末屏对地介质损耗测试中比较广泛存在的问题，并结合自身工作经验进行分析，推荐一种合

理的测量方法，对该试验项目数据的真实性、可靠性，具有实际意义。

【关键词】介质损耗；电容型套管；电容量测量

【作者简介】柴毅（1983．10～），男，宁夏人，宁夏电力公司超高压分公司助理工程师；研究方向：电气工程及其自动化

一、测量电容型套管末屏对地介质损耗的意义

电容型套管作为变压器的重要组成部分，其主要作用是将变压器内部的高压线引到油箱外部。110KV及以上变压器套管，通常为油纸电容型。它由瓷套、电容芯子、中心铜管、头部的储油柜、中部的安装法兰和尾部的均压球等组成。套管整体用头部的强力弹簧通过中心铜管串压而成，一般是用0．08～0．12mm厚的绝缘纸和0．01mm厚的铝箔加压力交替卷在中心铜管上成型，构成套管的电容芯子。铝箔形成与中心铜管并列的同心圆柱体电容屏，屏数约为10～60。中心铜管撑起电容芯子的骨架，同时也是高压引线的通道。110KV及以上的电容型套管，在其法兰（或称连接套筒）处有一只接地小套管，它与电容芯子的最末端的屏（接地屏）相连接，在运行时接地，当变压器停电检修时，为试验提供测量端子，如测量介损、绝缘电阻等。变压器套管往往会由于各种原因而导致事故，诸如密封不良进水受潮、局部高温过

110KV及以上变压器套管事故在热、局部放电等。据统计，电力系统事故总数中占有一定的比例。变压器套管出现故

障时不仅会造成变压器停电，时常会引起套管爆炸，波及周围电力设备，严重时还会造成火灾。

为保证变压器的稳定运行，定期进行套管主绝缘和末屏对地介损测量，是防止套管运行中爆炸事故的有效手段之

进气受潮和电容一。该试验能灵敏地反映出套管绝缘进水、

屏放电、烧伤等现象，而套管末屏对地介损测试，对于发现套

管绝缘进水受潮极其有效。

由于电容型套管的主绝缘由若干串联的电容链组成，在电容芯末屏外部充有绝缘油，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浸入电容芯，也就是说，电容芯受潮是先从最外层绝缘开始的，这时测量末屏对地的绝缘电阻和介质损耗即外层绝缘，便可以灵敏地发现绝缘是否受潮。

二、常用试验接线方法及其存在问题在对变压器进行常规例行试验中，为了及时有效地发现电容型套管绝缘是否受潮，根据国家电网公司发布的《输变

，电设备状态检修试验规程》规定应测试套管末屏对地绝缘

电阻。当该绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地的介

质损耗因数，其值应不大于1．5%。《输变电设备状态检修试验规程》但是，由于及现场绝缘试验导则中均未明确规定此项试验的接线方法，各试验单位对于套管末屏对地的介质损耗测量接线方法都是自行决定的。据了解，大多数单位都采取将被试电容型套管的末屏引线接至电桥的高压端，相同电压等级的三相套管的端部则短路接地。

上述接线方法的问题是，测得的tgδ值并非末屏对地的介质损耗因数，而是末屏对地电容C1与主电容屏C2并联后的综合介质损耗因数，即

tgδ=（C1tgδ1+C2tgδ2）/（C1+C2）

式中

tgδ1－－－－－－－－末屏对地介质损耗因数tgδ2－－－－－－－－－主电容屏介质损耗因数由式1可见，该接线的测试结果tgδ值介于tgδ1与tgδ2

之间，不能真实地反映末屏对地的绝缘情况。由于套管受潮初期，水分并未浸入主电容屏，所以主电容屏的介质损耗因数tgδ2一般没有变化，这将使测得的综合介质损耗因数tgδ值明显小于末屏对地介质损耗因数tgδ1，致使有问题的套管不能及时检测出来，给电网的安全运行留下事故隐患。例如：某220KV变电站1号主变220kV侧电容型套管，按照上述方法测试的末屏对地介损值仅为0．69℅，较之规程规定的1．5℅，尚有距离。但在拆下检查时，从套管下部放出约300mL水及沉淀物。

三、推荐使用的试验方法

目前，宁夏电力公司超高压公司试验部门在试验过程中，先按照常用试验方法的接线方式，采用反接线方法测出套管末屏对地电容C1与主电容屏C2并联后的综合介质损耗因数tgδ及总电容量C值。之后又采用正接线方法，在电容型套管末屏加压，套管高压引线处抽取低压信号，测试出套管主屏的介质损耗因数tgδ2及电容C2值。

tgδ1=［tgδ（C1+C2）－C2tgδ2］/C由于C1与C2并联，可得（下转第17页）

式2式1

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Industrial&ScienceTribune2011.（10）.10