颜冰1 周仿荣1 钱国超1 邹德旭1 施正德2 张睿2
（2.云南电网有限责任公司电力科学研究院，昆明 650214；1.云南电网有限责任公司玉溪供电局，云南 玉溪 653100，）
摘要：本文从云南电网某500kV变电站主变压器高压套管介损异常出发，结合油色谱分析结果和历年预试试验数据，确诊了套管内部隐患，及时对异常套管进行了更换，且返厂解体验证了试验和分析的结论，最终成功消除了一起500kV主变高压套管的重大隐患。
关键词：高压套管、介损、试验方法，油色谱
0 引言
电力变压器是电网系统中的核心设备，在电网的运行中起着中枢的作用。近年来，随着电网规模的不断扩大，500kV网架已是电网系统的主网架，占比越来越大，500kV主变的可靠运行与否在电力系统安全运行中起着关键作用。据不完全统计，全国每年因套管缺陷造成主变故障的案例逐年增加[1-3]。然而，500kV主变套管的日常试验仅限于套管低压介损和绝缘电阻试验，相比本体的绝缘、直阻、介损及油色谱分析等方法，套管预试手段有限，提前发现故障可能性较小。本文从500kV主变套管历年预试数据入手，结合现场介损测试方法优化及油样化验结果，发现一起500kV套管异常，并在返厂高压试验及解体检查中得到验证。通过对常规试验数据的审核，逐步分析，最终成功避免了一起500kV主变高压套管的潜在故障的爆发。
1 历年数据及复测
在审核某500kV变电站2号主变压器历年预试数据时发现高压和中压套管部分介损值虽在规程规定范围内，但横向对比偏高。其中A、B相高压套管介损值分别达0.61%和0.524%，而 C相套管介损0.33%，横向偏差达50%以上，与历年（2012和2009年及出厂试验）纵向比较也有明显增大现象。
为了确定预试测量值的正确性，进行了复核性试验。为减少现场测量误差，采取了以下措施：
（1）测试时将高压、中压、中性点套管的顶端用铜线短接，并将短接线与套管的角度尽量呈垂直布置；
（2）将低压侧短接接地；
（3）用干净抹布将每支套管的其中一片伞裙表面完全擦拭干净；
（4）将套管末屏及周围擦拭干净；
（5）加压线与套管的角度应尽量接近垂直，使用多股裸铜线对套管表面泄漏电流进行屏蔽。
表1为该变压器套管历次介损测试数据，表2为2015年8月12日的套管末屏介损和绝缘电阻测试值。2015年3月的数据分析中，主要发现得A、B相高压套管和A相中压套管介损数据有异常。2015年8月12日复测的具体情况如下：
表1 套管本体介损值测试结果
Tab.1 Test results of dielectric loss value of bushing
a）AH介损数据于2012年预试值比2009年预试值明显增加，且2015年3月预试值比2012年预试略有增加，但本次值复测值与出厂值偏差不大，结果正常。
b）BH介损数据于2009年预试值比出厂值明显增加，2012年预试值比2009年预试值稍有增加，2015年预试值比2012年预试值略有下降，但横向比对仍明显偏大。且本次复测在采取了多种方法屏蔽后套管及末屏介损都比出厂值明显偏大，横向比对AH和CH的套管及末屏介损值也明显偏大。
c）Am介损数据和OB介损数据的2015年3月预试值相比2012年预试值明显偏大，但本次复测中结果正常。
经核实，AH、Am和OB的2012年和2015年预试中介损测试数据偏大是因为两次测试时环境湿度偏大且未采取有效的措施，对测试结果造成影响。
表2 套管末屏介损值测试结果
Tab.2 Test results of dielectric loss value of bushing tap
依据《电力设备预防性试验规程Q/CGS114002-2011》8.2 条，规定 500kV、220kV油纸绝缘型电容型套管tanδ不大于0.8%，末屏对地tanδ不大于2%，虽然数据均在规程范围内，但高压B相套管及末屏复测介损值横向比对，较A相和C相明显偏高，且套管本体介损值与出厂值偏差达60.54%，怀疑主变高压套管B相内部有异常。
同时，对云南电网在运的42台500kV变压器套管介损进行类比分析，发现500kV变压器高压侧套管介损数据基本上分布在0.4%以下，少部分介于0.4%-0.5%，大于0.5%很少见；中压侧、中性点套管介损数据基本上分布在0.35%以下，少部分介于0.35%-0.45%，大于0.45%很少见；低压侧套管介损数据基本上分布在0.35%以下，少部分介于0.35%-0.4%，大于0.4%很少见。
对比同类42台500kV主变各侧套管介损数据，更进一步印证了表1和表2中B相高压侧套管介损数据存在异常。
2油样色谱分析
为进一步查找该支B相高压套管介损偏高的原因，对B相高压套管取样进行色谱分析，氢气严重超标，达14069.18μL/L，见表3，三比值编码为010，对应故障类型为高湿度、高含气量引起的局部放电，已不具备投运条件。于2015年9月17日采用合肥ABB产GOE1800-1360-2500-0.6型套管对该相高压套管进行了更换。在更换该套管之前，重点开展了套管加压试漏检查和更换套管后该主变耐压及局部放电试验，确定试验结果正常后恢复供电。
表3 #2主变B相高压套管油样分析结果
3 返厂解体
为了更进一步明确套管内部存在异常的原因，将该主变B相的高压套管返厂进行解体检查解体情况如下：
（1）油位计的背面有少量水珠出现，应为潮气通过排氮气孔进入聚集而成。
（2）套管下法兰附近的多层铝箔搭接位置有异常偏差，铝箔卷绕的重叠部位有烧痕出现，铝箔搭接打孔位置也有烧痕。铝箔的搭接是为了均压，当卷绕时出现位置偏差，必然导致均压不良出现低能局放，长期运行过程中逐渐形成烧痕。
4 结束语
在进行日常技术监督审核历年预试数据时，不仅要关注与规程规定的比较，也要关注其横向偏差和纵向变化，怀疑套管存在异常后，必要时进行油色谱数据分析，以进一步确定数据的正确性。
变压器套管介损测试时，要关注空气湿度、表面脏污和接线方式对测量结果的影响。
本文通过一起预防500kV主变高压套管故障案例的分析与更换，从侧面反应了日常数据审核及常规试验数据横向及纵向比对的重要性，也许微小变化的异常数据，后面埋藏着一起严重的故障。当然笔者所述的只是关于介损异常数据的其中一个案例，不能以点带面，但也许可引起电网系统对常规试验数据的重视，最终提升电网设备的总体运维水平。
参考文献
[1]吴冬文, 胡道明, 等. 变压器高压套管介损现场试验的分析与探讨[J]. 江西电力, 2011(4): 5-8.
[2]一次典型的变压器高压套管介损数据异常的分析[J]. 宁夏电力, 2018（增）: 55-57.
[3]一起变压器套管介损超标故障分析与处理[J]. 新疆电力, 2010(4): 49-50.
作者简介
颜冰（1986），男，工程师，云南电网有限责任公司电力科学研究院，从事高电压技术试验及研究工作
论文作者:颜冰1,周仿荣1,钱国超1,邹德旭1,施正德2,张
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
标签：套管论文; 数据论文; 高压论文; 电网论文; 复测论文; 异常论文; 变压器论文; 《电力设备》2016年第9期论文;