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怎样进行电力变压器高压套管的选择,维护和测试?

2021-01-16 13:42:44

一,套管结构及分类


下表显示了机壳的结构和分类。


怎样进行电力变压器高压套管的选择,维护和测试?(图1)

二,套管选择原则


2.1。基本选择原则


2.1.1。套管的选择必须满足变压器性能指标,例如最大设备电压,最大工作电流,绝缘水平和安装方法,才能满足电网安全运行的相关要求。


2.1.2。选择机壳时要考虑的其他因素包括:


a)运行环境:海拔高度,污染水平,环境温度,工作压力,布局模式。


b)变压器结构:出口法,套管安装法,总安装高度TA;


c)外壳结构:通电方法,内部绝缘类型(油浸纸类型,粘合剂浸渍纸类型),外部绝缘套管材料(瓷套管或硅橡胶)。


d)套管供应商,安全性和可靠性,操作性能和其他因素。


2.1 3。套管的绝缘等级必须高于变压器主体的绝缘等级。


2.2。根据变压器的额定电压选择


2.2.1。如果套管的额定电压超过40.5 kV,则套管的主要绝缘结构必须是电容性的。


2.2.2。当套管的额定电压为40.5kV或更低时,取决于各种条件,套管的主要绝缘结构可以是纯瓷(复合)或电容性的。


2.3。根据套管的当前运输方式选择


2.3.1。如果套管的额定电流小于630A,则必须使用电缆为套管通电。


2.3.2。如果衬套的额定电流为630A或更高,或者电压为220kV或更高,则衬套的通电模式必须为导杆类型。


2.4。请根据变压器的使用条件进行选择


2.4.1。如果变压器的运行地点在正常的环境条件下,请直接选择套管供应商提供的标准套管。


2.4.2。如果变压器操作位置的高度超过1000 m,则将套管浸入GB / T4109,油或SF6介质中的部分,其断裂电场强度和闪络电压进行校正,然后根据尺寸规格校正套管。您需要选择外部绝缘。它不受海拔高度的影响,不需要校正绝缘距离,并且套管的内部绝缘水平与海拔高度无关,因此不需要进行校正。 (注:由于浸入介质中的零件的绝缘击穿强度和飞弧电压的限制,可以在低于工作位置的高度测试高海拔地区使用的外壳,以发现电弧距离增加。足够吗?因此,外壳的供应商必须证明外壳外部的绝缘电弧距离已充分增加。)


2.4.3。传输网络系统的最大相电压可以超过Um /√3。如果24小时内的累计总数不超过8小时,并且年度累计不超过125小时,则套管必须能够在以下电压值下运行:


对于工作电压可能超过上述值的系统,应选择Um值较高的套管。


2.4.4。对于要求高抗震性能的变压器,应使用干套管。


2.5。根据变压器的绝缘介质类型选择


2.5.1。如果将变压器油用作变压器内部的绝缘介质,并将外部直接连接至架空线,则应选择具有油气结构的套管。


2.5.2。如果将变压器油用作变压器的内部绝缘介质,并且直接连接到外部GIS,则应使用油驱动的SF6结构。


2.5.3。如果将SF6气体用作变压器的内部绝缘,而将空气用作外部绝缘,则必须使用SF6空气结构的驱动装置。


2.5.4。如果要将变压器油用于变压器的内部和外部绝缘,则应选择具有油油结构的套管。


2.6换流变压器调节阀应用选择


对于阀侧的交流和直流套管,必须在浸胶纸上使用交流和直流套管,或者在SF6充油纸上使用电容式交流和直流套管。


2.7。根据油浸平滑反应器的应用选择


对于油浸式平滑电抗器,必须使用在阀孔侧浸有粘合剂的纸型DC衬套或SF6充油纸冷凝器型DC衬套。


2.8。选择用于在线监控的应用程序


如果要对套管进行在线监视,则应选择带电压抽头的套管。


电力变压器高压套管的维护,测试及检测方法


以油纸冷凝器套管为例,介绍日常维护,测试和检查方法,并从预防性测试技术,专门的检查技术和在线监视技术三个方面介绍电源故障测试,检查内容和注意事项。 ,专家检查的重要部分和项目,以及在线监测技术的应用和建议。


油纸冷凝器衬套的结构原理


110kV电力变压器以上的高压套管主要是油纸电容套管,并依靠电容器芯来改善电场分布。电容器芯由多层绝缘纸组成,根据设计要求,铝箔夹在中间。形成一系列同轴圆柱电容器,并用浸有矿物油的绝缘纸绝缘。


预防性测试技术


油纸电容性套管的预防性测试是对套管进行定期的停电测试和检查,主要是主绝缘测试和最终丝网测试以及其他检查。


(1)主绝缘试验。主要绝缘损耗的测量采用正连接法。介电损耗的增加可能是由于外壳本身的变质和水分。外壳底座法兰接地不良,外壳潮湿的表面以及端部筛网潮湿可能会导致介电损耗的异常降低或负值。 “ T”网络干扰的形成也可能是由介电损耗测试仪中标准电容器的潮湿引起的。等等。


容量增加的原因可能是设备的密封性差,潮湿的水进入或套管内部的自由排放。这会烧毁绝缘层中的某些绝缘层,并导致电极之间的短路。容量降低可能是由于机壳中充满了空气的机油泄漏所致。


(2)最终屏幕测试。当测量绝缘电阻时,如果小于1000MΩ,则必须相对于端屏的接地测量tgδ,其值为2以下。对于最终屏幕上的介电损耗测量,请使用屏蔽反向连接方法。最终屏幕上的绝缘层反映了外层的绝缘层。外部绝缘层中的水分逐渐使主要绝缘层变湿。


(3)检查通用盖的密封性以及与导电棒的接触。如果通用帽外部的密封圈未充分密封,则潮湿的空气会进入通用帽内部的腔中,连接通用帽和导电芯棒的内螺纹会氧化,并且通用帽与导电芯棒之间的接触不良。这使得套筒通用帽更容易工作。异常热。由于与导电芯的固定销接触不充分,一些设计不合理的雨罩处于“浮动电位”,从而导致瓷套高频放电和主绝缘介电损耗测试值异常。将增加到。


检查时,请注意密封圈附近的蓝绿色铁锈和漏油。此外,使用万用表测量通用盖和导电棒之间的电阻是否为零,必要时进行维护前后的变压器的三相DC电阻测试,并进行电阻值和平衡系数测试。已超过。


(4)检查机壳的油位和漏油。如果油位异常高,则应在停电后进行主绝缘绝缘测试。如有必要,通过溶解气相色谱分析法分析套管绝缘油,以查看氢,乙炔和总烃含量是否超过标准值。如果机壳油位异常下降,通常应使用典型的盖子和端盖检查机壳是否漏油。如有必要,抽取油样进行水含量测试。另请注意,如果油尺管堵塞,将显示错误的油位。


(5)检查最后一个屏幕的接地。当最后一个屏幕正常工作时,需要将其良好接地。


大约有三种方法可将外壳的端部屏幕接地。


1.外部:端网通过外部铜板或铜线通过螺钉连接到外壳的基座,并且基座接地。外部类型可以更轻松地了解接地状态。在绝缘测试过程中,最好保持筛网的边缘固定,并仅卸下底座边缘的接地螺钉。注意拧紧力的控制,以免折断最后一个筛子上的金属棒。恢复接地后,建议使用万用表检查端屏蔽和变压器外壳之间的电阻。该值必须为零。


2.内部连接类型:端网通过接地帽接地,将接地帽拧入外壳基座,将端网推入接地帽内部,然后将基座接地。请注意接地盖上是否有火花放电的迹象。松开接地盖时要小心,以防止端部筛子上的金属棒断裂。拧紧时,请勿使用扳手,而要用手拧紧接地保护盖。必须拧紧接地盖,以防止内部潮湿,氧化和腐蚀。


3.推挽式普通连接类型:端部屏蔽通过弹簧将外部铜套直接压在外壳基座的内壁上,以使基座接地。打开保护盖,检查外部铜套是否有火花放电或铜套褪色的迹象。当绝缘测试恢复接地时,检查铜套是否可以自由移动而不被堵塞,并使用万用表测量端屏蔽对变压器外壳(接地)的电阻。如果有异常,请处理。有必要拧紧保护盖,以防止端屏蔽层受潮,端屏蔽接地装置的金属部件生锈以及端屏蔽因外部铜套和法兰接触表面上的铜锈而接地不良。有。


以上是停电时的检查项目。如果需要在油中进行溶解气相色谱分析或进行水含量测试,则应征询套管制造商的意见。 4种专门的检查技术


专业检查是由专业人员和工程师对正在运行的特定设备进行检查和测试。一般配备望远镜和热像仪


(1)检查机壳中的油位和漏油。使用望远镜进行仔细检查。检查位置与上述相同。


(2)红外检查。红外技术用于检测和诊断电力系统中具有电流,电压热效应或其他热效应的电气设备。


1.仪器选择。对于专业的红外检测,最好使用红外热成像设备代替红外测温仪(点测温仪)。


2.选择测试条件。建议在日落后2小时使用多云,多云,夜晚或晴天。最好在晚上。请勿在雷电,雨淋,雾天或雪天的天气条件下进行测试。


3.设备设置。设备的辐射率为0.9,标准色温范围应设置为环境温度加上10K-20K。


4.测量方法。首先,对三相套管进行全面扫描。接下来,对异常热点和关键组件执行主要测试和分析。外壳的主要扫描位置是三相外壳的顶部导体接头,柱头(包括公用盖),瓷瓶柱和端部筛网。


5.判断结果。套管是一种综合的加热装置,具有电流和电压加热损耗。首先,使用相同类型的更直观的比较和判断方法来比较和分析三相套管相应零件的温差,以找到异常零件。接下来,使用以下方法确定。


6.如何处理6种类型的缺陷。对于常见缺陷,可使用电动机停止检查和维修,并安排测试和维修以系统地消除缺陷。我们将在6个月内安排治疗。如有严重缺陷,我们将在7天内安排处理。立即采取措施减少顶部导体接头和柱头缺陷的负载电流;立即采取措施消除瓷瓶柱和端部筛网中的缺陷;立即安排对严重缺陷的处理(采取临时步骤以消除缺陷或限制正在进行的开发)。不得超过24小时。通常,电压加热的瓷瓶柱与最终筛网缺陷位置之间的温差为2-3K,这是一个严重缺陷,难以检测,因此在测试过程中应格外小心。


在线监控技术


(1)改进系统缺陷处理措施,消除故障,并尽快恢复系统运行。在实际应用中,系统通常会出现硬件,软件和通信问题。这些障碍通常需要工厂技术人员来解决,并且查明原因并不容易并且需要很长时间。我们建议您改进缺陷处理和对策,以使监视系统正常运行,并不断提高系统管理员和现场检查员处理异常故障的能力。


(2)在线监测数据中绝缘故障的判断与常规预防性试验的经验数据之间存在差异,为提高判断能力,有必要综合考虑在线监测的特点。


全面检查测试条件。断电并操作同一套管时,不宜简单地比较主绝缘子的介电损耗。这是因为在线监视期间施加到设备的工作电压不是单相而是三相电压,并且该电压值与断电预测试期间的电压值相同。完全不同。此外,它还受到相邻相和漂移干扰以及温度,湿度和表面污染变化的影响。这比关闭电源要复杂得多。


(3)尤其要注意在线三相数据和在线历史数据之间的比较,如有异常请增加专家检查的次数,并在电动机停止时进行预防性测试。如有必要,请立即关闭电源以进行预防性测试。


(4)加强基础研究。当前,大多数在线监测技术仅限于仅提供监测数据,并且仍然缺乏确定套管在线监测参数的变化与绝缘劣化程度之间关系的经验。比较和分析在线监测数据和类似套管数据的历史数据,调查监测参数与其变化和被测套管的绝缘劣化之间的关系,并找到规则。


通常,在套管的正常运行期间,应综合审查和实施以上三种测试技术以相互补充。例行的套管维护工作需要加强专业检查。在特别重要的供电期间,应增加专业检查的次数。如果在线监测系统到位且稳定,则可以充分延迟套管的预防性测试周期,并且可以考虑减少连接和断开所需的测试工作,但会出现电源故障需要全面检查。


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