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1、变压器电容式套管,目 录,一、电容式套管的作用二、电容式套管的结构三、电容式套管的试验四、试验的注意事项五、测试结果分析及测试报告编写,2,一、电容式套管的作用,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，作为导电部分支持物和对地绝缘作用。在变压器运行中,长期通过负载电流,当变压器外部发生短路时通过短路电流。因此,对变压器套管有以下要求: 必须具有规定的电气强度和足够的机械强度；必须具有良好的热稳定性，能承受短路时的瞬间过热；外形小、质量小、密封性能好。,3,一、电容式套管的作用,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，作为导电部分支持物和对地绝缘作用。在变压器运行
2、中,长期通过负载电流,当变压器外部发生短路时通过短路电流。因此,对变压器套管有以下要求: 必须具有规定的电气强度和足够的机械强度；必须具有良好的热稳定性，能承受短路时的瞬间过热；外形小、质量小、密封性能好。,4,5,6,7,二、电容式套管的结构,110kV及以上的变压器高压套管通常是油纸电容型； 它由接线端子、储油柜、上瓷套、下瓷套、电容芯子、导杆、绝缘油、法兰盘、和均压球等组成。,8,纯瓷结构套管,9,横向截面图,10,瓷绝缘,导杆,法兰盘,法兰接地,纯瓷结构在高电压作用下分析,11,交流电压U,在干燥及高纯度时电场分布,U/n,纯瓷结构在高电压作用下分析,12,交流电压U,在外部有不均匀雨
3、水干扰时电场分布,U/n,无法达到均匀分压,阻抗下降部分,U/n,套管内部引入电容,主导整体电压分压，均衡电场分布,13,引入均压电容,14,交流电压U,U/n,可以均匀分压,U/n,引入均压电容,15,交流电压U,在外部有不均匀雨水干扰时电场分布,U/n,电容主导了分压，设计在安全范围,阻抗下降部分,U/n,电容式套管横截面图,16,套管末屏,铝箔电极,油浸绝缘纸,导杆,法兰盘,法兰接地,纵向截面图,17,套管末屏,绝缘纸,铝箔电极,导杆,法兰接地,U/n,U/n,1.电容芯子及套管末屏结构,电容芯子是按照电容分压原理卷制而成的，以电缆纸和油作为主绝缘，它是在套管的中心导管外包绕铝箔作为极板
4、、油浸电缆纸作为级间介质组成的串联同轴圆柱电容器，电容器的一端与中心导管相连，另一端由连接法兰的测量端子引出（也就是末屏）。其外部是瓷绝缘。 套管末屏（法兰上的接地小套管），它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。,18,19,20,21,22,电容式套管电气模型图,23,套管末屏,C末,C主,导杆,三、电容式套管的试验,试验目的： 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绝缘劣化、受潮、电容层短路、漏油和其他局部缺陷。,24,
5、三、电容式套管的试验,1、测试仪器、设备的选择2、危险点分析及控制措施3、测试前的准备工作4、现场测试步骤及要求5、试验注意事项6、测试结果分析及测试报告编写,25,1、测试仪器、设备的选择,绝缘电阻测试仪（选用电压2500V），自动介损测试仪 ，测试仪性能良好，应在检定合格期内。,26,绝缘电阻测试仪,自动介损测试仪,2、危险点分析及控制措施,防止高处坠落： 工作人员在进行套管拆、接线时，必须系好安全带。使用梯子必须有人扶持或绑牢。对于220kV及以上变压器套管拆、接线时，尽可能采用高处作业车或检修作业架，严禁徒手攀爬套管。 防止高处落物伤人： 高处作业应使用工具袋，上下传物件应用绳索栓牢传
6、递，严禁抛掷。,27,2、危险点分析及控制措施,防止人员触电： 拆接试验接线前，应将被试设备对地充分放电，以防止感应电压伤人，以及及剩余电荷影响测量结果。 试验用电源的回路上应设有漏电保护器，使用前应对漏电保护器进行跳闸试验，仪器与试验电源之间应有明显的断开点。 试验仪器的金属外壳应可靠接地，仪器操作试验人员必须站在绝缘垫上或穿绝缘鞋操作仪器。 测试前应与检修人员负责人协调，不允许有交叉作业。,28,3、测试前的准备工作,了解被试设备现场情况及试验条件： 查勘现场，查阅相关技术资料，包括该套管历年试验数据及相关规程等，掌握该套管运行及缺陷情况。,29,3、测试前的准备工作,测试仪器、设备、工器
7、具准备： 选择在检定合格期内的绝缘电阻测试仪、自动介损测试仪。 选用带剩余电流动作保护器的电源盘、放电棒、万用表、干湿温度计、安全帽、常用工器具、接地线、安全遮拦、标示牌等。 办理工作票并做好试验现场安全和技术措施： 向所有试验人员交代工作内容、带电部位、现场安全措施、现场作业危险点，明确人员分工及试验程序。,30,4、现场测试步骤及要求,1） 绝缘电阻； a、套管导杆对地主绝缘的绝缘电阻； b、套管末屏对地绝缘电阻；2） 套管tan和电容量。 a、套管导杆对地主绝缘的tan和电容量； b、套管末屏对地tan和电容量；,31,4.1、单独对套管的测试项目,1） 绝缘电阻的测试步骤及要求,测量套
8、管接线端子导杆对地主绝缘的绝缘电阻: 将独立套管垂直固定放置在支架上，支架接地，测量套管主绝缘对地绝缘电阻时，套管的末屏接地。将绝缘电阻测试仪的E端测试线接在支架的接地上，L端测试线接在套管的导电杆上。,32,33,L,G,E,绝缘电阻测试仪,套管导电杆,测量套管主绝缘绝缘电阻接线图,至接地,绝缘电阻测量试验接线图-主绝缘,接线完毕等待试验,34,+,-,G,E,L,电流测量 I,电压测量 U,绝缘电阻表,被试品,RX,欧姆定律,RX=U/I,Ri,E,电压源,屏蔽线,芯线,35,L,G,E,绝缘电阻测试仪,套管导电杆,测量套管主绝缘绝缘电阻接线图,至接地,绝缘电阻测量试验接线图-主绝缘,接线
9、完毕等待试验,手持L端测试针绝缘手柄，打开绝缘电阻测试仪的开关，选择电压2500V档位，按下测试按钮，将L端测试针搭接在套管的导电杆上，持续加压， 读数大于量程上限或稳定时读取绝缘电阻值；将L端测试针取下，按停止测试按钮，关闭测试仪电源，对测试部位充分放电。 确认放电完毕后拆换接线。,36,绝缘电阻测试步骤-主绝缘,1） 绝缘电阻的测试步骤及要求,测量套管末屏对地绝缘电阻: 打开套管末屏的接地。将绝缘电阻测试仪的E端测试线接在支架的接地上，L端测试线接在套管的末屏。,37,38,L,G,E,绝缘电阻测试仪,至套管末屏,测量套管末屏绝缘电阻接线图,至接地,绝缘电阻测量试验接线图-末屏,接线完毕等
10、待试验,手持L端测试针绝缘手柄，打开绝缘电阻测试仪的开关，选择电压2500V档位，按下测试按钮，将L端测试针搭接在套管的末屏上，持续加压，读数大于量程上限或稳定时读取绝缘电阻值；将L端测试针取下，按停止测试按钮，关闭测试仪电源，对测试部位充分放电。 确认放电完毕后拆换接线。,39,绝缘电阻测试步骤-末屏,套管主绝缘tan和电容量测量：采用正接法 将独立套管垂直固定放置在支架上，套管法兰与支架良好接触并接地，将介损测试仪的外壳接地，介损仪插上试验电源，高压端测试线屏蔽线接在套管的导电杆上；打开套管末屏的接地，Cx端测试线接在套管末屏上。,40,b、测量套管tan和电容量,41,HV,C2,Cx,
11、Cn,C1,介损测试仪,至套管末屏,至套管导电杆,测量套管主绝缘tan及电容量正接线图,试验接线图-主绝缘介损及电容量,屏蔽线,接线完毕等待试验,9. 介损测试仪-正接法,42,正接法：高压屏蔽线和芯线 + CX测量线。,信号屏蔽,R正,R反,R2,R1,交流源,CX,保护屏蔽,屏蔽线,芯线,测量电压值、电流值、相位差。,被试品,由三个基本量计算出电容、介损等值。,杂散电容,43,HV,C2,Cx,Cn,C1,介损测试仪,至套管末屏,至套管导电杆,测量套管主绝缘tan及电容量正接线图,试验接线图-主绝缘介损及电容量,屏蔽线,接线完毕等待试验,打开介损测试仪的开关，选择正接线，试验电压10kV，
12、打开内高压允许开关，切换至开始位置，按住测试键数秒开始测试，待测试完毕，读取测试值，关闭测试仪高压输出及关闭电源，对测试部位接线充分放电。 确认放电完毕后拆接线。,44,介损及电容量测试步骤-主绝缘,套管末屏tan和电容量测量：反接法 打开套管末屏的接地，将介损测试仪的外壳接地，介损测试仪的高压端测试线芯线接在套管的末屏上。,45,套管tan和电容量测试步骤,46,HV,C2,Cx,Cn,C1,介损测试仪,至套管末屏,测量套管末屏tan及电容量反接线图,芯线,接线完毕等待试验,试验接线图-末屏介损及电容量,屏蔽线,10. 介损测试仪-反接法,47,R正,R反,R2,R1,交流源,CX,保护屏蔽
13、,屏蔽线,芯线,反接法：单独高压芯线。,被试品,测量电压值、电流值、相位差。,由三个基本量计算出电容、介损等值。,杂散电容,信号屏蔽,缺点：杂散电容影响无法消除,48,HV,C2,Cx,Cn,C1,介损测试仪,至套管末屏,测量套管末屏tan及电容量反接线图,芯线,接线完毕等待试验,试验接线图-末屏介损及电容量,屏蔽线,打开介损测试仪的开关，选择反接线，试验电压2kV，打开内高压允许开关，切换至开始位置，按住测试键数秒开始测试，待测试完毕，读取测试值，关闭测试仪高压输出及关闭电源，对测试部位接线充分放电。 确认放电完毕后拆接线。,49,测量套管tan和电容量测试步骤,四、试验注意事项,1、测试应
14、在天气良好，湿度不大于80%，温度不低于+5的条件下进行。2、对套管接地放电并拆除引线；3、用干燥清洁的软布擦去套管外绝缘表面和末屏套管上的脏污，必要时用适度的清洁剂洗净，擦干。4、拆套管末屏接地时，注意防止螺杆跟着旋转，以免内部松动，造成接地不良。5、检查试验接线，确保无误。开始试验时做到呼唱。6、试验完毕恢复套管末屏的接地，检查接地是否良好。,50,四、试验注意事项,7、现场连同绕组测量时，为了减少线圈电感的影响，被测试绕组全部短接，非被试绕组全部短路并接地。非测试套管末屏接地保留。,51,五、测试结果分析及测试报告编写,（一）测试结果分析 1、标准及要求 国家电网公司输变电设备状态检修试
15、验规程（Q/GDW188-2008）； 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准（GB50105-2006）；1）主绝缘：绝缘电阻10000M， 500kV以下等级tan不大于0.7%；500kV等级不大于0.5%；2）套管末屏：绝缘电阻1000M,低于1000M时，应测量末屏对地tan，其值不大于2%。3）电容型套管的电容值与出厂值或上一次有效测量值的差别应在5%范围内。,52,（1）电容型套管的tan值，一般不进行温度的换算。（2）当测量tan值与出厂值或上一次测量值比较明显变化或接近上限值时，应进行综合分析，查明原因。必要时进行额定电压下的测量，建议取油样进行分析。（3）电容量比历史数据增
16、大时，可能设备密封不良，进水受潮，或者，套管内部游离放电，烧坏部分绝缘层，导致电极间的短路。（4）电容量比历史数据减小时，可能设备内部缺油造成，进入部分空气。,53,2）测试数据结果处理,填写报告时，应包括试验时间、试验地点、设备的参数、试验用仪器的型号和编号、天气情况（包括温度、湿度）、试验人员、试验性质、试验数据、试验结论以及其它需要备注的内容等。,54,（二）测试报告编写,案例1,1991年 7月 24日，某110kV变电站1#变压器(1986年1月生产，1987年l1月投入运行)在系统无操作、无负载情况下，A相差动保护动作跳闸，高压A相套管电容芯子飞出，套管末屏熔断，套管电容芯子内电极
17、(穿缆导杆)断成4段，套管下部绝缘成型件严重损坏，均压球变形。 分析为由于套管末屏接地不良，产生局部放电，逐渐波及到主电容屏，使主电容屏电场发生严重畸变，导致套管主绝缘击穿、爆炸。,55,案例2,某500kV变电站，在1996年春季预试时发现：1号电抗器 (型号：BKDFP一40000500，1981年l2月制造)C相套管，在绝缘试验时发现末屏绝缘不良，在测绝缘电阻时，听到中间法兰处有放电声。 套管分解后，发现套管末屏有两个引出接地线，其中闲置的引出线未做绝缘处理，残留约40mm长的引线头压在外层白布带内，白布带松脱后，引线头下落至距离法兰很近的内壁处，以致出现测绝缘时的放电声。经绝缘处理后运
18、行良好。,56,案例3,某变电所主变型号为SFZ8-M-2500063，套管型号为BRW3-66(1999年l1月生产)，小套管经接地罩(俗称“草帽”式接地罩)接地。变压器预防性试验后投入运行时，66kV侧A相、B相套管末屏小套管接地罩与法兰之问放电。 经检查分析，在进行套管测量后，由于在上接地罩固定螺栓前，没有将接地罩和法兰问的油漆清除，致使接地罩和法兰之间接触不良，导致变压器运行后接地罩与法兰间放电。将接地罩和法兰之间油漆清除、接触良好后，运行正常。,57,某变电站型号为S7400063主变，套管型号为BRY一60(1973年 2月产品)。预防性试验时，发现高压B相套管末屏绝缘电阻明显下降，仅为10M(标准为1000M)。采用介损电桥经末屏测量套管tan，当施加电压2kV时，电桥显示放电，无法测量。 经检查分析，B相套管末屏结构为老式经接地片接地。外观检查发现小套管密封圈老化严重，并有渗油痕迹。可能在拆接地片时内部接地线跟着同时转动，导致小套管内部引线松动后与中间法兰间距离不够、发生放电。经拆开检查发现，末屏间引出线焊接点已经断开并搭接在法兰上，引线上绝缘护套短，其裸露部分与法兰间发生放电。,58,案例4,谢 谢 ！,59,恭祝马到成功,
