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穿墙套管试验方法的探讨

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穿墙套管试验方法的探讨

发布日期:2021-01-26 作者: 点击:

 通过对穿墙套管进行反接线法测量介质损耗角正切值和电容量,判断末屏接地是否良好,减少事故发生。 
  关键词 穿墙套管;介质损耗角正切值和电容量;反接线;接地 
  中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0137-02 
  0引言 
  穿墙套管是电力系统中广泛使用的一种重要电器,它的作用是使高压导线安全地穿过接地墙壁,从而与其他设备相连接。因此,它既具有绝缘的作用,又有机械上的固定作用。 
  穿墙套管在运行中的工作条件非常恶劣,所以常常因为绝缘的劣化而造成损坏,导致发生电网事故,因此,在交接试验和预防性试验过程中,对穿墙套管的试验必不可少。 
  穿墙套管的试验项目一般有:测量绝缘电阻;测量20kV及以上非纯瓷套管的介质损耗角正切值和电容量;交流耐压试验;绝缘油试验或SF6气体的试验等。 
  1原因分析 
  1.1内部结构 
  电容式穿墙套管利用电容分压原理调整电场,使导电管的径向和轴向电场分布更均匀,保证了设备的局部放电量很低,从而具有耐压高、体积小及性能好等优点。 
  油浸电容式穿墙套管的主绝缘结构采用绝缘纸和铝箔电极交替缠绕在导电管上,组成一串同心圆柱型串联电容器,使电场分布在径向和轴向上得到了有效的均匀,电容屏数目越多,绝缘中电场分布越均匀。主绝缘经真空干燥而除去内部空气与水分,并用变压器油充分浸渍处理后成为电气性能极高的油纸组合绝缘体,从而使绝缘耐受电压水平得到了极大提高。其中靠近高压导电部分的第一个屏为首屏,它与一次导电部分相连,最外一层屏称为末屏,通过绝缘瓷套引出接地。通过末屏可以测量其电容屏的电容量和介损,从而判断电容屏的绝缘状况,掌握绝缘性能。通过末屏测量端子能有效地发现主末屏绝缘受潮、绝缘油劣化、电容屏间开路或短路等缺陷,但运行中末屏如开路,末屏将形成高电压,极易导致设备损坏。 
  在运行中为了保证设备和人身安全,末屏必须可靠接地,套管生产厂家也无一例外地在说明书中明确要求末屏必须接地。如果由于各种原因造成末屏没有接地或接地不良,轻者将发生设备运行异响或造成开关跳闸,重者将使设备爆炸或着火,严重影响电网的安全稳定运行, 而对巡视人员也是一个巨大的人身安全威胁。 
  1.2常规试验方法 
  在预防性试验中,我们针对穿墙套管的特点主要进行绝缘电阻的测量和介质损耗角正切值和电容值的测量。通过对穿墙套管主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻的测量,初步检查穿墙套管的绝缘情况。而对穿墙套管进行介质损耗角正切值的测量,是为了更灵敏的发现穿墙套管的绝缘状况所进行的更准确的界定。 
  穿墙套管通过以上项目的试验,可以比较灵敏地反映出绝缘受潮或其他某些局部缺陷,特别是测量末屏对地的介质损耗角正切值测试,更容易发现缺陷。 
  1.3发现缺陷 
  在今年的预防性试验中,我们在对炼钢厂的一座110kV变电站穿墙套管的试验中,偶然发现,在对一组穿墙套管进行正接线测量介质损耗角正切值和电容量时,先进行了一次反接线测试,发现其中有一相的介质损耗角正切值明显偏大,具体测试数据如下: 
  由于是反接线测试,外界干扰因素较多,随后对外绝进行了清扫和擦拭,拆除了连接引线,重新测试后,数据如下: 
  根据测试结果分析,外界因素影响不大,随后,拆除末屏接地小盖,重新进行正接线测试,数据如下: 
  此次测试中,B相测试值只有稍大变化,根据《电力设备预防性试验规程》分析,应该在合格范围,但在对末屏检查时发现,末屏与电容屏的连接引线有95%以上的部分已烧断,只有很少一部分连接在一起,外面接地小盖由于进水受潮,已严重锈蚀,并有明显的放电痕迹,由此可见,这是由于接地不良引起悬浮放电,进而造成末屏的烧损。后经处理,将末屏接地引线更换后,重新更换接地小盖后复测,数据如下: 
  2对策探讨 
  引起套管末屏接地故障的可能原因有以下两个方面:一是末屏接地装置内部故障,即末屏与小套管内的导电杆接触不良或焊接点脱落;二是末屏接地装置外部故障,即小套管内的导电杆与外部接地部位接触故障,如外部引线断裂、悬空或接触不良等。 
  对于内部故障主要靠保证产品质量来预防,这就要求在产品的采购、监造过程中把关。 
  对于外部故障,就需要在平时的运行中进行检测和停电时的试验。 
  在运行中,可以进行末屏部位的红外测温。套管末屏内部断裂后,末屏上产生的高电压会产生悬浮放电,引起局部过热,红外测温能够有效地检测到这种过热现象。 
  停电时,采用反接线法进行介质损耗角正切值和电容量的测试,与历次实验结果比较,如无明显变化,既说明末屏接地良好,也可说明主绝缘未受潮,如有疑问,可进行正接线测试,进一步分析可能出现的问题。 
  3 结论 
  通过此次试验分析,末屏接地是否良好,可以通过反接线法测试及时发现,同时,也可对主绝缘进行检测。由此可见,在设备投运前进行交接试验时,首先使用正接线法测量介质损耗角正切值和电容量,与出厂值比较,是否符合标准要求,其次,再进行反接线法测试,记录试验时的初次值,以便在预防性试验时进行比较,从而避免由于末屏接地不良造成的设备损坏。


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