110kV变压器套管电容量超标的分析处理

2013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文110kV变压器套管电容量超标原因分析及处理新疆阿克苏电力有限责任公司马月贵余兴芳[摘要]套管是变压器最重要的附件之一。套管的事故率占全部变压器事故率的比例并不是很大,但它有逐年增涨的趋势，这也是我们对套管运行状况高度重视的主要原因。套管的故障和异常，虽然有的不构成事故，但有的异常如不能及时消除，往往会导致十分严重的后果。加强对套管的维护、管理，采用必要的检测手段及早发现问题、消除隐患，这是检修人员的首要责任。本文通过对阿克苏公司110kV变压器套管出现的两起介损偏大和电容量超标事件的分析和处理经过，总结并提出此类问题的处理方法，仅供其他兄弟单位参考借鉴，希望与其他同仁共勉。[关键词]110kV变压器套管介质损耗因数偏大电容量超标检修处理1引言变压器是电力系统中担负电压变换、电能传输和终端分配的电力设备。变压器套管是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部的出线装置。套管作为引线对地的绝缘，担负着固定引线的作用。因此，它必须具有规定的电气和机械强度；它在运行中除应承受长期负载电流外，还应能承受短路时的瞬时过热，即应有良好的热稳定性。变压器高低压侧套管如果存在缺陷或故障，将直接危及变压器的安全运行及其供电可靠性。低压侧套管，由于其结构简单，需要检修时间短，维护比较方便。而对于高压侧套管（油纸电容式套管），由于其结构复杂，维护周期长，检修难度较大。因此，对油纸电容式套管及时进行检修与维护，减少并杜绝套管事故是十分重要的。本文详细介绍了阿克苏电力公司110kV南城变和110kV阿瓦提变1号主变110kV套管出现的介损偏大、电容量超标的原因分析及处理经过，总结并提出了此类问题的处理方法。在此，仅供参考借鉴，同时希望与其他兄弟单位同仁共同研究探讨此类套管异常的处理。2案例分析2.1案例一：110kV南城变电站1号主变套管电容量超标分析处理2.1.1设备缺陷发现经过2011年2月10日，在对阿克苏110kV南城变1号主变进行预防性试验时，发现1号主变110kV侧O相套管介损值、电容值超标较严重，已超过预试规程的要求；B相套管介损值虽未超过预试规程要求，但与上次试验值相比较增长较大。测试数据见下表：2011年02月10日测试的试验数据如下套管相别tgδ（%）C（pF）U(kV)C(额定)电容量误差（%）2013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文A相0.174303.910309-1.65B相0.708311.310315-1.17C相0.22630710314-2.23O相3.674356.910389-8.252.1.2介质损耗因数及电容量超标的处理经过现场试验人员经综合判断分析，怀疑110kV侧零相套管内有一屏间绝缘击穿，同时也与厂家技术人员进行了沟通，厂家技术人员认为是由于套管导电杆与将军帽接触不良造成的，建议拆开套管将军帽，活动导电杆后用酒精擦拭导电杆与将军帽接触面后问题就会解决。随后，检修人员按照厂家技术人员的指导，拆开了套管将军帽，经仔细检查发现：将军帽内部销子上有放电灼烧的痕迹，将军帽法兰盘上有锈蚀痕迹，检修人员现场对该销子和法兰盘进行打磨处理。处理后再次对O相套管介损和电容量进行了复测，处理后套管介损和电容量误差都符合规程要求。随后，检修人员按照此方法对A、B、C三相套管进行了处理，处理后测得的电容量与未处理前比较均有增加，电容量误差均有所减小。测试数据见下表：2011年02月11日测试数据如下套管相别tgδ（%）C（pF）U(kV)C(额定)电容量误差（%）A相0.274304.410309-1.49B相0.267311.410315-1.14C相0.258309.510314-1.43O相0.222383.810389-1.342.2案例二：110kV阿瓦提变电站1号主变套管电容量超标分析处理2.2.1设备缺陷发现经过2012年6月2日，在对110kV阿瓦提变电站1号主变例行试验过程中，当试验人员对110kV套管介损及电容量测量数据和交接数据比较发现，A、B、C、O相主绝缘、末屏绝缘及介损虽符合《电力设备预防性试验规程》的相关标准要求，但C相套管电容量与额定电容量误差为-5.18%，超出了《电力设备预防性试验规程》规定的电容量误差不大于+5%的要求，A、B两相电容量误差数据虽合格，但也接近规程规定的+5%限值。测试数据见下表：2012年6月2日测试数据如下套管相别tgδ（%）C（pF）U（kV）C（额定）电容量误差（%）A相0.372263.810275-4.072013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文2.2.2电容量超标的处理经过发现套管电容量超标后，检修人员先对套管的外观进行了仔细的观察，没发现C相套管外观有脏污裂纹等异常。同时借鉴了上次此类套管异常的处理方法，拆开C相套管将军帽，经仔细检查发现将军帽内部销子上有放电灼烧的痕迹，将军帽法兰盘上有锈蚀痕迹，检修人员现场对该销子和法兰盘进行打磨处理（处理方法见下图1），处理后再次对C相套管介损及电容量进行了复测，复测后经计算电容量误差为-4.17%，符合电容量误差不大于+5%的要求。随后，检修人员按照此方法对A、B两相进行了处理，处理后测得的电容量与未处理前比较均有增加，电容量误差均有减小。测试数据见下表：2012年6月2日测试数据如下图1B相0.379265.010278-4.68C相0.364261.710276-5.18O相0.361307.910318-3.18套管相别tgδ（%）C（pF）U（kV）C（额定）电容量误差（%）A相0.378264.610275-3.78B相0.384267.510278-3.78C相0.377264.510276-4.17O相0.361307.910318-3.182013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文3故障原因分析110kV南城变电站1号主变套管和110kV阿瓦提变电站1号主变套管均为上海MWB互感器有限公司生产的，在其他试验项目中（绝缘电阻及油色谱试验）均未发现异常数据。初步分析可能是由于新疆昼夜温差大，将军帽以及连接导电杆和将军帽的销子的处受潮，导致销子对潮气放电，同时由于潮气的作用，连接导电杆和将军帽的销子就会产生锈蚀，从而影响套管介质损耗因数和电容量的试验数据。这类问题虽然暂时不影响变压器及套管的正常运行，但国网公司状态评价规程《油浸式变压器（电抗器）状态评价导则》Q/GDW169-2008规定变压器套管介损超过标准要求（《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996规定110kV油纸电容型套管运行中的介损不超过1%）应扣30分，电容量与出厂值或前次试验值比较偏差大于+5%应扣32分。依据此规程，该变压器就会被评价为严重状态。况且，如果不采取措施任其发展，势必造成十分严重的后果，所以及早发现问题，消除隐患是减少套管故障的最好解决办法。这两起案例并非特例，随后在阿克苏电力公司110kV化工园变电站主变套管也出现过类似情况，但在处理后测试数据都恢复正常。可见这类问题需要我们应引起更多的重视，此类处理方法还需更进一步改进。因为随着状态检修的实施以及对供电可靠性要求的提高，发展新的监测方法、新的测试手段刻不容缓。4经验总结变压器套管介质损耗因数和电容量测量（简称“介损试验”）是变压器绝缘预防性试验中的重要项目之一，是判断绝缘状况较为有效的一种方法。能有效地检查变压器绝缘受潮、油脂劣化、绕组上附着油垢和严重的局部缺陷等。尤其电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出+5%时，应查明原因。从以上两起变压器套管介损和电容量超标的成功处理，我们可以总结：（1）变压器套管例行试验中所发现的介质损耗因数和电容量超标的问题出现时，在综合其他试验项目均无异常时，应该考虑套管导电杆等部件连接是否松动或受潮锈蚀等问题。（2）通常例行试验具有一个较大的局限性，是捕捉不到突然性的故障征兆，即不能及时的发现设备存在的缺陷。因此实施容性设备在线监测、油色谱在线监测等在线监测技术可以及时发现设备缺陷，减少电网事故，降低停电损失。尤其在实施状态检修的今天，发展新的测试方法、新的检测手段也是我们检修同仁共同努力的方向。