电力变压器高压套管现场试验方法

宁小飞 王继东

摘要：高压套管是电力变压器的重要组成部分，为了保证电力变压器能够安全、稳定的运行，必须要针对高压套管开展一系列的现场试验，根据试验结果，判断是否存在质量隐患，进而采取相应的处理措施。现阶段电力行业常用的高压套管试验方法主要分为三种类型，分别是预防性试验、红外检查试验和在线监测试验。本文分别对具体的试验方法，以及试验过程中的注意事项展开简要分析。

关键词：电力变压器;高压套管;紅外检查;在线监测

引言

高压套管是广泛应用于电抗器、变压器、断路器等电力设备中的材料，主要发挥了绝缘与支撑的作用。高压套管在生产制造、安装使用过程中，可能因为各种因素的影响，而出现不同类型的质量缺陷，例如物理磨损、化学腐蚀等等。一旦高压套管出现质量问题，将会直接影响到电力变压器的正常使用。因此，做好高压套管的现场试验尤其必要。随着信息技术的发展，一些新型技术也逐渐应用到这一试验中，例如红外检测试验、在线监测试验等，为进一步获取更加精确和直观的试验结果提供了必要支持。

1.变压器高压套管预防性试验

1.1主绝缘试验

主绝缘介损测量用正接法。介损值的增加，很有可能是套管本身劣化、受潮都会引起。而介损值异常变小或负值，可能是套管底座法兰接地不良、套管表面脏污受潮引起，也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。电容量的变化也是预防性试验的重要内容。如果试验结果显示电容量增加，考虑是因为高压套管底部的密封垫圈失效，由于密封效果变差，出现了进水受潮的问题。潮湿的空气或是附着在高压套管内壁上的水珠，引起了放电击穿，主绝缘被烧坏。可以通过检查并更换橡胶垫圈，并重新加固高压套管底座螺丝，恢复良好密封性。如果试验结果显示电容量减小，考虑是因为出现了漏油。通过检查确定渗漏位置，采取封堵措施后，这一问题可以得到解决。

1.2末屏接地检查

现阶段电力行业内常用的高压套管，其末屏接地方式大体上分为三类，分别是外接式、内接式和推拔常接式。不同形式的试验方法也存在差异，以应用较为广泛的外接式为例，试验人员首先观察末屏与套管底座的连接位置，是否存在接触不良，或是铜片生锈的问题。如果有，需要更换新的铜片并保证接触良好。在进行绝缘试验时，使用螺丝刀将套管底座的螺丝松开，重新恢复接地，然后取一台万用表，一根线接末屏，一根线接变压器外壳。观察电阻值，电阻为0说明末屏接地良好。

1.3将军帽密封性试验

将军帽外面密封圈密封不良时，潮湿的空气进入将军帽里面空腔，使将军帽与导电芯杆连接的内螺纹氧化，导致将军帽与导电芯杆接触接触不良，容易造成套管将军帽运行中异常发热。有些设计不合理的防雨罩，因与导电芯固定销接触不良处于“悬浮电位”，对瓷套产生高频放电，引起主绝缘介损测试值异常变大。检查时注意密封圈附近是否有铜绿锈迹或漏油现象;另外用万能表测量将军帽与导电杆的电阻是否为零;必要时检修前后进行变压器三相直流电阻测试，电阻值及平衡系数是否超标。

2.变压器高压套管的红外试验

2.1试验准备

试验人员应结合高压套管红外试验的操作流程，提前将试验中所用的各类仪器、材料等准备好。核心仪器是红外热像仪，另外还有待测的高压套管、电源等。提前调整仪器参数，将辐射率设置为0.8。为了保证试验效果，最好选择夜间进行。

2.2检查方法

将待测的高压套管在试验台上固定，然后打开红外热像仪，对高压套管进行全面扫描。如果扫描中发现温度异常区域，仪器会自动对该区域进行重点检测。通常情况下，导线接头部位、将军帽部位、末屏部位，容易出现异常发热的情况，也是需要重点检测的区域。

2.3结果判断

根据专业经验，造成变压器高压套管异常发热的原因较多，既有可能是正常情况下因为运行负荷导致的升温，也有可能是电流损耗严重导致的热损耗。试验人员首先要明确异常发热点所在的位置，如顶部导线接头部位还是底部末屏部位。然后再进行温差比较，如果温度略有升高，可能是正常现象;反之，对于升温明显的，则考虑是故障导致的。然后在根据热线特征做进一步的判断。具体判断标准如表1所示。

2.4缺陷处理

在明确了高压套管存在的缺陷后，可以按照缺陷的严重程度将其分为三类，不同类别的缺陷，其处理方法也有差异。第一类是普通缺陷，这类缺陷通常不会对高压套管及变压器的正常运行造成显著影响，可以利用本公司定期组织的停电检修，一并进行处理。第二类是严重缺陷，完成现场试验后，试验人员应当对缺陷的发生位置、特征表现等做好详细记录，然后在7天以内尽快安排技术人员进行消缺处理。第三类是危急缺陷，这类缺陷可能会对电力变压器的运行造成严重破坏。应当在试验结束后，立即通知主管人员，并安排技术人员进行处理。

3.变压器高压套管的在线监测方法

在电力信息化背景下，基于信息技术的在线监测技术在电力系统运行管理中得到了广泛运用。在高压套管现场试验中，也可以引进在线监测技术，对于主绝缘的绝缘性能、温度，以及末屏的电流等进行实时监测。同时，采用无线通信模块，将监测信息同步的反馈到控制中心。计算机自动对比实时参数和标准参数，如果实测值超出了标准范围，则进行告警。这样就方便工作人员及时发现一些隐蔽的、潜在的故障，为高压套管的故障排查和稳定运行提供了技术支持。另外，对于监测所得数据，也应综合考虑，而不能只观察其中的一项数据，这样才能得到更加全面、精确的试验结果。

结语：

在深化供给侧改革背景下，电力公司对电网运行稳定与安全提出了更高的要求，给予了更高重视。变压器作为电力系统的核心组成，自然也成为了管理的重点对象。通过开展高压套管现场试验，可以及时查明潜在的质量缺陷，包括密封失效、末屏接地不良、局部异常发热等。然后根据试验结果采取相应的处理措施，保证高压套管绝缘和支撑作用的发挥，维护电力变压器的稳定运行。

参考文献

[1]贾辉，曹浩，刘希志，等.1000MW核电机组主变高压套管介损与环境温度关系试验研究[J].华电技术，2020（02）：68-71.

[2]潘志城，周海滨，张晋寅，etal.500kV油浸纸绝缘套管频域介电谱现场测试及分析研究[J].变压器，2020.