变压器套管电容量变化诊断及处理

变压器套管电容量变化诊断及处理

彭继中

彭继中广东电网公司云浮供电局广东云浮527300

摘要：变压器套管作为电力变压器的关键部件，它的运行质量至关重要。电容式套管是指采用电容屏均压的套管，它以若干串接的电容芯子作为内绝缘，其电容量初值差（与出厂值或交接值比较）应不超过±5%。本文分析了电容式套管的原理和电容量测试方法，并以案例举例说明了变压器套管电容量变化的诊断和处理。本文提出，电容量升高时情况较严重，应考虑电容屏击穿；电容量降低时应考虑老化；受潮情况较复杂，应具体问题具体分析。套管为低值元件，且其属于主设备的关键部件，一旦发现问题或运行质量降低，应及时进行处理，必要时进行更换。

关键词：套管；电容量；诊断；处理

1前言电力变压器作为电网运行的主设备，它的安全可靠运行直接影响了电网的安全稳定性。而变压器套管作为电力变压器的关键部件，它的运行质量也至关重要。在生产实践中，变压器在运行中会出现套管电容量变化的情况，本文旨在就此种情况进行分析。

2电容式套管的运行要求电容式套管是指采用电容屏均压的套管，它以若干串接的电容芯子作为内绝缘（也称主绝缘）。其主绝缘好坏一是看它绝缘有否受潮、劣化等，通过测量绝缘电阻和介质损耗因数（简称介损）来判断；二是看若干串接的电容屏有否击穿，通过测量电容量来判断。其电容量初值差（与出厂值或交接值比较）应不超过±5%，介损根据绝缘材料和电压等级也有相应的注意值。

电容式套管的电容量及介损测量通常采用西林电桥，用正接线方式，其测量结果有出厂值、首次安装后的交接值、运行中的例行试验值以及检修后的修后值等。测试中不但要看它是否超过警示值和注意值，还要与历次试验结果比较，看变化趋势。其测量有时是单独测量（套管脱离变压器，如出厂值和修后值）。大部分情况是安装在变压器上进行测量（安装后的交接值和运行中的例行试验值等）。

变压器电容式套管由中心导管、电容芯子、外绝缘及安装法兰等组成，其末屏测量端子将套管的总电容量划分为电容C1和C2两个部分，其中C1为套管中心导管与测量端子间的电容量，是套管的主绝缘电容，R1为主绝缘电阻（导电杆与末屏间的绝缘电阻）；C2为测量端子（末屏）与连接套筒（法兰）间的电容量，R2为末屏与法兰间的绝缘电阻。

变压器运行中套管末屏测量端子直接接地，套管法兰与变压器油箱连接也直接接地，运行电压全部加在C1上，而C2则因为末屏测量端子和法兰均接地而被短接，不承受任何电压，因此变压器套管需要考核的绝缘应是套管的主绝缘电容C1。

3测试方法本试验应在良好的天气，试品及环境温度不低于＋5℃和空气相对湿度不大于80%的条件下进行。测试前，应先测量试品各电极间的绝缘电阻。必要时可对试品表面（如外瓷套或电容套管分压小瓷套，二次端子板等）进行清洁或干燥处理。了解充油电力设备绝缘油的电气、化学性能的最近试验结果。

测量装在三相变压器上的任一只电容型套管的介损和电容时，相同电压等级的三相绕组及中性点（若中性点有套管引出者），必须短接加压，将非测量的其他绕组三相短路接地。否则会造成较大的误差。

测试接线图如图1所示。

图1测试接线图测量中，仪器放置应安全、平稳，保证预留高压引线的走向以及与被试设备连接的角度满足要求，将仪器接地端可靠接地。测量电容型套管的tanδ、电容量采用正接法，防止结线错误，注意高压测试线与非被试绕组或接地部位距离过近会影响测试结果，注意选择正确的试验电压，避免损坏被试设备。

影响测量的因素有：1）套管附近的木梯、构架、引线等所形成的杂散损耗，也会对测量结果产生较大影响，应予搬除。套管电容越小，其影响也越大，试验结果往往有很大差别。

2）自高压电源接到试品导电杆顶端的高压引线，应尽量远离试品中部法兰，有条件时高压引线最好自上部向下引到试品，以免杂散电容影响测量结果。

4电容量变化故障诊断及处理的案例分析应严格监督套管的电容量变化，并加强分析。电容量升高时情况较严重，应考虑电容屏击穿；电容量降低时应考虑老化；受潮情况较复杂，应具体问题具体分析。

2013年06月19日，高试班对托洞#1主变高套管进行预防性试验，测得的数据除电容量外均合格。其中A相套管电容量值为274.6pF，与铭牌电容287pF相比，相差了-4.32%，接近注意值。该相套管厂家为南京电瓷总厂，型号：BRLW-110/630-2，编号：93476。

4.1试验情况2013年06月19日初测数据如表1（泛华AI-6000E）：表1初测数据

（二）测末屏介损测得的三相套管末屏的介损均合格。

5结论a.变压器运行中末屏测量端子直接接地，运行电压全部加在C1上，而C2则因为末屏测量端子和法兰均接地而被短接，不承受电压。

因此测量变压器套管电容量和介损针对的是主绝缘电容C1。

b.应严格监督套管的电容量变化，并加强分析。电容量升高时情况较严重，应考虑电容屏击穿；电容量降低时应考虑老化；受潮情况较复杂，应具体问题具体分析。

c.一般认为，套管为低值元件，且其属于主设备的关键部件，一旦发现问题或运行质量降低，应及时进行处理，必要时进行更换。

参考文献[1]张炜.电力系统分析[M].北京：中国水利水电出版社，1999.[2]Q/CSG114002-2011南方电网公司电力设备预防性试验规程.2011.[3]电力设备预防性试验方法.中国科学技术出版社，2001.3[4]DL/T474.3-2006现场绝缘试验实施导则介质损耗因数tgδ试验.2006