综述电力变压器套管介损试验
摘要：本文阐述电力系统中的变压器改变交流电压的重要装置，在维持系统运作中发挥了关键作用。对变压器进行介损试验有助于掌握装置的结构性能，判断变压器使用期间状态的正常与否，在故障发生后提醒技术人员采取措施处理。针对这一点，文章分析了“变压器介损试验”的有关问题，以变压器套管介损试验为重点，联系现场试验情况之后，对试验中涉及到的问题进行进一步研究。
关键词：变压器；套管介损；现场试验；分析
变压器套管是把变压器中的高、低压引线连接到油箱之外，发挥了重要的引线功能，也是变压器载流的主要元件。变压器套管出现故障后，则会造成油管引线作用受损，不利于变压器的正常运行。通过110 kV变压器套管介损试验，企业可以及时发现变压器运行存在的诸多问题，采取有效的方法防止介损扩大。
1变压器套管结构
变压器套管的主要作用在于把变压器装置里的高压引线、低压引线牵引到油箱之外，对整个装置内的电流负荷有很大的引导作用。目前，我国电力企业采用的110 kV变压器套管均为电容型，这种套管产品的法兰上有接地小套管，其与电容芯子互相连接，在变压器运行过程中会发挥检修、试验等功能，如介损检测、绝缘检测等。
①结构介绍。变压器电容套管是目前运用最多的电容套管，这种套管具有小重量、小尺寸、小体积等特点，在变压器中的运用十分广泛。电容套管的具体结构为：套管的主绝缘使用了油纸电容芯子，载流方法是选用了穿缆式，套管在变压器中的连接结合了多组压力弹簧引起的轴向压紧力完成。一般情况下，110 kV 以上的套管在瓷件、连接套管之间的连接处添加了心卡装结构，这样可以显著改善套管的密封效果。套筒在连接过程中设置了抽头装置、取油阀、放气塞等，每一种结构都有着不同的作用。
②试验流程。第一，选择AI-6000介损仪装置，将其与变压器准确地连接起来；第二，把AI-6000型的数据、QSI型数据之间进行对比分析；第三，检测电容套管的受潮状况，测量套管主绝缘的介损、末屏对地的绝缘电阻等值数；第四，总结试验中需要注意的相关事项，为后期的试验积累经验。
2变压器套管介损试验
套管在变压器装置中负责引线，能够保持变压器设备处于正常的运行状态。若变压器套管介损过大，不仅破坏了原有的线路结构，也会造成线路内电流负荷大小不一，极易造成各种线路故障。因而，对变压器套管介损试验深入分析是很有必要的，技术人员在试验现场要做好各项数据的记录处理。
①数据分析。为了有助于变压器套管介损的试验分析，本次研究选用110 kV
220KV级电力变压器说明书样本 -----------------------作者：-----------------------日期：
220KV级电力变压器说明书 1 概述 该三相电力变压器型号为SFP10-260000/220，西安西电变压器有限责任公司出厂，容量260MVA，额定电压为220KV，冷却方式为强迫油循环风冷却。 2 设备参数 2.1 技术规范 2.1.2 套管电流互感器 2.1.3 变压器套管
5 检修特殊安全措施 5.1 解体阶段条件与要求 5.1.1吊钟罩宜在室内进行，以保持器身清洁。在露天进行时，应选在无尘土飞扬及其它污染的晴天进行，器身暴露在空气中的时间应不超过如下规定：空气相对湿度≤65%为 14H，空气相对湿度≤75%为10H，当器身温度高于空气温度时，可延长2小时。（器身暴露时间是从变压器放油或开启任何一盖板、油塞时起至开始抽真空或注油时为止。）如暴露时间需要超过上述规定，应接入干燥空气装置进行施工。 5.1.2器身温度应不低于周围环境温度，否则应功用真空滤油机循环加热雨，将变压器加热，使器身温度高于环境温度5℃以上。 5.1.3 检查器身时，应由专人进行，穿着专用的检修工作服和鞋，并戴清洁手套，寒冷天气还应戴口罩，照明必须采用低压行灯。 5.1.4 进入器身检查所使用的工具应由专人保管并应编号登记，防止遗留在油箱内和器身上；进入变压器油箱内检修时，需考虑通风，防止工作人员窒息。 5.2 拆、装瓷瓶阶段的安全措施 5.2.1 吊车起吊，必须有专业人员指挥、监护，并有统一信号。 5.2.2 起吊重物前检查起重工具是否符合载荷要求。检查拆、装支持持瓷瓶用的吊带应完好、无损，并符合载荷要示。 5.2.3 起重前应先拆除影响起重工作的各种连接。 5.2.4 起吊瓷瓶时要绑扎牢固、起吊平稳。 5.2.5 瓷瓶拆下后，要竖放在专用支架上，等待检修、试验。 5.2.6 吊装瓷瓶时注意保护，不受撞击、挤压。 5.2.7 竖直安装前，必须装装瓷瓶在空中翻竖。翻竖过程中任何一点都不能着地。
电力变压器试验报告 装设地点：幸福里小区运行编号：14#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度： 一、设备型号： 型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—630/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司130274 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 1、绝缘电阻及吸收比： 测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比 高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 2、直流电阻：
绕阻S位置 实测值（mΩ）最大不平衡 率% AB BC AC 高压1 1049 1050 1050 0.1 2 993.8 994.2 993.9 3 937.7 938.6 938.1 低压a～o b～o c～o 2.8 1.271 1.281 1.307 3、交流耐压试验： 交流耐压：38 KV 时间：60 S 结论：合格 三、试验结论：合格 四、试验仪器及编号：BCSB系列多用型实验变压器、JRR-10直流电阻测试仪、ZC-7绝缘摇表 五、试验负责人： 六、试验人员： 七、备注： 电力变压器试验报告
装设地点：幸福里小区运行编号：15#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度： 一、设备型号： 型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—650/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司131105 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 4、绝缘电阻及吸收比： 测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比 高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 5、直流电阻： 实测值（mΩ）最大不平衡绕阻S位置 率% AB BC AC 高压 1 1050 1048 1050 0.1
介质损耗高压套管的测试 试验接线及试验设备 介质损耗因数的定义 绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图如图3-1所示。 图3-1绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图 众所周知，在某一确定的频率下，介质可用确定的电阻与一确定的电容并联来等效，流 过介质的电流由两部分组成，I CX 为电容性电流的无功分量，I RX 为电阻性电流的有功分量，介 质的有功损耗将引起绝缘的发热，同时介质也存在着散热，而发热、散热跟表面积等有关， 为此应测试与体积相对无关的量来判断绝缘状况，为此测试有功损耗除以无功损耗的值，此 比值即为介质损耗因数。 Q=U ·I CX P=U ·I RX 则Q P =CX RX I I =tg δ (3-1) 从公式（3-1）可以看到图3-1中介质损耗因数即为介质损失角δ的正切值tg δ。 试验目的 高压套管大量采用油纸电容型绝缘结构，这类绝缘结构具有经济实用的优点。但当绝缘 中的纸纤维吸收水分后，纤维中的β氢氧根之间的相互作用变弱，导电性能增加，机械性能 变差，这是造成绝缘破坏的重要原因。受潮的纸纤维中的水分，可能来自绝缘油，也可能来 自绝缘中原先存在的局部受潮部分，这类设备受潮后，介质损耗因数会增加。 液体绝缘材料如变压器油，受到污染或劣化后，极性物质增加，介质损耗因数也会从清 洁状态下的0.05%左右上升到0.5%以上。 除了用介质损耗因数的大小及变化趋势判断设备的绝缘状况外，电容量的变化也可以发 现电容型设备的绝缘的损坏。如一个或几个电容屏发生击穿短路，电容量会明显增加。
由此可见，测量绝缘介质的介质损耗因数及电容量可以有效地发现绝缘的老化、受潮、 开裂、污染等不良状况。 典型介损测试仪的原理接线图 从20年代即开始使用西林电桥测量tg δ，目前介损测试电桥已向全自动、高精度、良好 抗干扰性能方向发展，比较经典的有三种原理即西林型电桥、电流比较型电桥及M 型电桥。 下面分别作简要的介绍： （1）西林电桥的原理图3-2所示 图3-2西林电桥的原理图 图中当电桥平衡时，G 显示为零，此时 3R Z x =4 Z Z x 根据实部虚部各相等可得： tg δ=ωR 4C 4 C ≈R R Cn 34 （当tg δ＜＜1 时） 根据R 3、C 4、R 4的值可计算得出tg δ、 C 的值。 从原理上讲，西林电桥测介质损耗没 有误差，但由于分布电容是无所不在的， 尤其是Cn 必须有良好的屏蔽，当反接法 时，必须屏蔽掉B 点对地的分布电容，正 接法时，必须屏蔽掉C 点与B 点间的分布 电容，但由于屏蔽层的采用增加了C4、 R4及R3两端的分布电容带来了新的误 差，以R3正接法为例，R3最 图3-3
1引言 按照《电力设备预防性试验规程》的规定，在对电容量为 3150kVA 及以上的变压器进行大修或有必要进行绕组连同 套管时，应对损失角正切值tan δ进行测量[1]。若介损值超标，就意味着变压器可能受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上附着油泥或设备绝缘存在严重缺陷；若电介质严重发热，设备则有爆炸的危险，应立即检修。然而实际中，对大中型变压器的 tan δ测量，只能发现整体的分布性缺陷，因为局部集中性缺 陷所引起的损失增加值占总损失的很小部分，也就是说套管缺陷引起的损耗增加值占总损耗的很小部分，因此若要检测大容量变压器套管的绝缘状况，应单独测量套管的介质损耗正切值和末屏对地的介损值[2]。 2变压器套管结构 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。110kV 以上的变压器套管通常是油纸电容型，这种套管是依据电容分压原理卷制而成的，电容芯子是以电缆纸和油作为主绝缘，其外部是瓷绝缘，电容芯子必须全部浸在优质的变压器油中[3]。110kV 级以上的电容型套管，在其法兰上有一只接地小套管，接地小套管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。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受潮。为防止套管在运行中发生爆炸事故，应定期进行主绝缘和末屏对地介损试验[4]。 3变压器试验规程的规定 为了及时有效地发现电容型套管绝缘受潮，《电力设备 预防性试验规程》规定大修后或运行中油纸电容型110kV 套管主绝缘的tan δ值在20℃时不大于1.0%，当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000M Ω时，应测量末屏对地的介质损耗因数，其值不大于2。电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5%时，应查明原因[5]。 4套管的介损试验方法 为了准确测量套管的受潮情况和末屏对地的绝缘情况， 在实验室内，对一台110kV 电容型套管进行如下试验：该试验采用HJY-2000B 型介损测试仪。图1a 中U H 是测量高压输出端，与被测物一端相接。I X 是测量电流输入端，有两个出线头，中心头应与被试品一端相接；屏蔽头是仪器内部用高压输出的一个参考端，一般情况下用正接法测量时应接地，用反接法测量时应浮空。I N 是标准电流输入端。采用图1b~图 1d 所示的测试方法，在电容套管的额定电容量296pF 下，对 用HJY-2000B 型介损测试仪测得的数据与QS1型西林电桥 收稿日期：2008-07-16 稿件编号：200807033 作者简介：张小娟（1974-），女，陕西长安人，工程师。研究方向：电力系统主设备高压试验部分。 110kV 变压器套管介损试验方法 张小娟，黄永清，贺胜强 (中原油田供电管理处，河南濮阳457001) 摘要:为了准确、迅速测出110kV 变压器套管的受潮状况，防止运行中发生爆炸，给出了定期对主绝缘和末屏对地介损试验的新方法。介绍了新型仪器在110kV 变压器套管介损试验中的应用，通过新旧仪器测试数据对比分析，说明了HJY-2000B 型介损仪测试110kV 变压器套管介损的特点，并给出了介损试验中应注意的事项。关 键 词:变压器；介质；损耗；试验方法 中图分类号:TM41 文献标识码：B 文章编号：1006－6977（2008）10-0087-02 Experiment method for dielectric losses of the 110kV transformer bushing ZHANG Xiao -juan,HUANG Yong -qing,HE Sheng -qiang （Electric Power Management of Zhongyuan Oil Field ，Puyang 457001,China ） Abstract:A new instrument and a new method are adopted to implement the dielectric loss test in order to exam the moist -ened situation of 110kV transformer bushing.The application of a new instrument is introduced in this paper.The process and the data of new instrument are compared with those of the old instruments ﹒The result shows that the novel instrument is important to test the dielectric loss.The noticing events are also given in this paper.Key words:transformer ；media ；loss ；test method 新特器件应用 《国外电子元器件》２００8年第10期－87－
电力变压器试验记录
试验单位：试验人：审核：
电力变压器、消弧线圈和油浸电抗器试验规程 第1条电力变压器、消弧线圈和油浸式电抗器的试验项目如下： 一、测量线圈连同套管一起的直流电阻； 二、检查所有分接头的变压比； 三、检查三相变压器的结线组别和单相变压器引出线的极性； 四、测量线圈连同套管一起的绝缘电阻和吸收比； 五、测量线圈连同套管一起的介质损失角正切值ｔｇδ； 六、测量线圈连同套管一起的直流泄漏电流； 七、线圈连同套管一起的交流耐压试验； 八、测量穿芯螺栓(可接触到的)、轭铁夹件、绑扎钢带对铁轭、铁芯、油箱及线圈压环的绝缘电阻(不作器身检查的设备不进行)； 九、非纯瓷套管试验； 十、油箱中绝缘油试验； 十一、有载调压切换装置的检查和试验； 十二、额定电压下的冲击合闸试验； 十三、检查相位。 注： (1)1250千伏安以下变压器的试验项目，按本条中一、二、三、四、七、八、十、十三项进行； (2)干式变压器的试验项目，按本条中一、二、三、四、七、八、十三项进行； (3)油浸式电抗器的试验项目，按本条中一、四、五、六、七、八、九、十项进行； (4)消弧线圈的试验项目，按本条中一、四、五、七、八、十项进行； (5)除以上项目外，尚应在交接时提交变压器的空载电流、空载损耗、短路阻抗(%) 和短路损耗的出厂试验记录。 第2条测量线圈连同套管一起的直流电阻。 一、测量应在各分接头的所有位置上进行；
二、1600千伏安以上的变压器，各相线圈的直流电阻，相互间差别均应不大于三相平均的值2%；无中点性引出时的线间差别应不大于三相平均值的1%；三、1600千伏安及以下的变压器相间差别应不大于三相平均值的4%，线间差别应不大于三相平均值的2%； 四、三相变压器的直流电阻，由于结构等原因超过相应标准规定时，可与产品出三厂实测数值比较，相应变化也应不大于2%。 第3条检查所有分接头的变压比。 变压比与制造厂铭牌数据相比，应无显著差别，且应符合变压比的规律。 第4条检查三相变压器的结线组别和单相变压器引出线的极性。 必须与变压器的标志(铭牌及顶盖上的符号)相符。 第5条测量线圈连同套管一起的绝缘电阻和吸收比。 一、绝缘电阻应不低于产品出厂试验数值的70%，或不低于表1—1的允许值； 油浸式电力变压器绝缘电阻的允许值(兆欧) 表1—1 二、当测量温度与产品出厂试验时温度不符合时，可按表1—2换算到同一温度时的数值进行比较； 油浸式电力变压器绝缘电阻的温度换算系数表1—2
变压器套管的故障原因及处理方法 变压器作为电力输送环节中非常重要的一个环节，在使用的过程中，需要格外注意，而变压器的管套，起着保护变压器的作用，但是变压器的套管长期放置于户外，日晒雨淋，时常会发生故障，严重影响变压器的使用寿命，因此在实际的工作中，需要格外注意，本文就简单介绍变压器套管故障的主要原因及解决的方法。 变压器套管表面脏污吸收水分后，会使绝缘电阻降低，其后果是容易发生闪络，造成跳闸。同时，闪络也会损坏套管表面。脏污吸收水分后，导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿;套管胶垫密封失效，油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良使套管渗油，导致油面下降。套管密封失效的原因主要有两个方面：一是由于检修人员经验不足，螺栓紧固力不够;二是由于超周期运行或是胶垫存在质量问题、胶垫老化等;套管本身结构不合理，且存在缺陷。 遇到这种故障，一般的处理方法为，在起吊﹑卧放﹑运输过程中, 套管起吊速度应缓慢，避免碰撞其它物体;直立起吊安装时，应使用法兰盘上的吊耳，并用麻绳绑扎套管上部，以防倾倒;注意不可起吊套管瓷裙，以防钢丝绳与瓷套相碰损坏;竖起套管时，应避免任何部位落地;套管卧放及运输时，应放在专用的箱内。安装法兰处应有两个支撑点，上端无瓷裙部位设支撑点，尾部也要设支撑点，并用软物将支撑点垫好。套管在箱中应固定，以免运输中窜动损伤。
在套管大修的装配中应特别注意以下几点:防止受潮。装配中除要有清洁干燥的条件以外，最好能在40-50℃温度下进行组装。因为电容芯子温度高出环境温度温度10-15℃时能减少受潮的影响，所以最好在组装前将套管的零部件和电容芯子加热到70-80℃，保持3-4h，以便排除表面潮气，尽可能在温度尚未降低时装配完;套管顶部的密封。 套管引线是穿缆式结构，如果顶部接线板、导电头之间密封不严密，雨水会沿套管顶部接线板、导电头及电缆线顺导管渗入变压器内部。水分进入变压器引线根部，将会导致受潮击穿，造成停电。为避免这种情况，必须用螺栓压紧，保证密封;中部法兰的小套管。电容屏的最外层屏蔽极板即接地电屏，用一根1.5mm2的软绞线，套上塑料管引到接地小套管的导电杆上，此套管叫测量端子，装配时要注意小套管的密封和引出软线的绝缘。检修时，应将套管水平卧倒，末屏小套管朝上，卸开小套管即可检查末屏引线等情况，还可以作相应的修理。在套管运行和作耐压试验时，其外部接地罩应良好接地;均压球调整应适当。 变压器的维护人员在日常的工作中，除了以上的几个方法之外，还需要对变压器的套管进行一些日常的清洁防雨等维护，并且在故障发生后做好相应的记录，做到有备无患。同时，在日常工作中，应当及时对变压器进行巡查，以防范于未然。
FGRB(D)(L)W玻璃钢电容式变压器套管 安装使用说明书 天威瑞恒高压套管
一、产品简介 变压器套管是将变压器部高、低压引线引到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，变压器套管是变压器载流元件之一，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： (1)必须具有规定的电气强度和足够的机械强度。 (2)必须具有良好的热稳定性，并能承受短路时的瞬间过热。 (3)外形小、质量小、密封性能好、通用性强和便于维修。 我公司研制的“玻璃钢电容式变压器套管”是采用新型材料和制造工艺技术而研制出的一种干式复合绝缘的套管，此套管的特点是无油、非瓷、体积小、重量轻，维护简单；硅橡胶复合外套防污性能优异，可用于重污秽区；由于沿面电压分布均匀且采用了有机合成材料作外护套，对提高污闪电压有显著效果。 我公司生产的FGRB(L)W-126及FGRB(L)W-252玻璃钢电容式变压器套管于2007年3月通过了中国电力企业联合会组织的鉴定，经专家鉴定：产品具有独创性，处于国际领先水平。 本产品的技术指标为： 额定电压为：24、40.5、72.5、126、252 kV 额定电流为：100 ～ 5000 A 二、产品型号说明 变压器套管产品代号编制如下： F G R B (D) (L) W — (XXX / XXX) （1~4） 污秽等级 额定电流 额定电压 防污伞裙 CT代号 短尾型 变压器套管 电容式 干式 复合绝缘三、使用条件
1．此套管适用于海拔1000m及以下地区，当海拔超过1000m时，技术条件由双方另议。 2．最高环境温度不超过+40℃，最低环境温度不低干-45℃，当超过该温度围时，技术条件由双方另议。 四、性能试验 按国标GB/T 4109-2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》的要求，己通过了下列型式试验： 1．高压试验 2．介质损耗因数tanδ：在1.05U m／ 3 下不大于0.4%。 3．局部放电试验：在1.05U m/ 3 下测量，放电量不大于5pC；在U m下测量，放电量不大于10pC。 4．测量端子60s耐受电压试验：3kV/1min耐压通过。 5．测量端子电容量及介质损耗因数tanδ：电容量不大于10000pF，tanδ3kV下测量不大于5%。 6．密封性试验：0.3MPa/20min无任何泄漏现象。 7．温升试验：套管长期施加额定电流I r±2%至稳定后，导芯温度不超过100℃。 8．热短时电流耐受试验：据GB/T 4109-2008《交流电压高于1000V的绝缘套管》要求，套管能耐受热短时电流I th为25倍的额定电流I r，持续时间为2s。若用户需要不同于本规定的I th时，则由双方协定商定。如套管计算温度不超过180℃，则认为套管能承受I th的标准值，此项试验可以免做。 9．弯曲负荷耐受试验：已经承受下表的弯曲耐受负荷而无损坏。 单位：N
变压器套管CT由于安装在变压器上且另一端是浸入变压器油中的，CT一侧绕组是与变压器绕组连接在一起，所以很难进行试验，如果用传统的互感器测试仪，必须将套管CT拆除并从变压器上吊装下来后才能进行，一般试验过程需要检修班、高试班配合，需要吊机等大型设备配合，而且变压器套管CT吊装过程中又容易发生安全事故。 随着系统容量的增加，CT电流越来越大，最大可达数万安培，现场加电流也很困难，本司CTP系列互感器综合测试仪可完美解决上述问题，采用电压法测变比，体积小重量轻、简单方便，深受广大用户好评。 1、试验原理 在CT二次绕组上施加交流电压，在一次侧将会产生感应电压，二次绕组铁心上的交流电压与一次侧感应电压幅值之比理论上等于匝比，与在一次侧通大电流的直接法相比，这种变比测试方法不需要大电流，具有测试设备容量小、安全可靠等特点。 电压法测套管CT的变比等效电路图如下图1所示。 ▲图1电压法测套管CT的变比等效电路图
其中：U1为套管CT一次侧感应电压； U2'为折算到一次侧的套管CT二次电压； r1、x1为套管CT一次线圈的电阻、电抗； r2'、x2'为套管CT二次线圈的电阻、电抗； rm、xm为套管CT的励磁电阻、电抗； ie为套管CT的励磁电流。 当用电压法测套管CT的变比时，一次线圈开路，贴心磁通密度很高，极易饱和，由等效图可得以下等式：。一般由经验值可得套管CT二次线圈电阻和电抗小于1Ω，而套管CT的励磁电流都较小约为10mA，所 以部分就很小基本可忽略不计，所以得，套管CT的变比。 2、试验接线 我们做变压器套管A相的试验，将仪器的输出电流端子S1、S2与回采电压端子M1、M2在测试线另一头短接后接到套管CT的A相某一个绕组的两端，然后将一次线P1端接到套管CT一次输出端子（即为变压器输出引线的端子），另一侧接到中性点CT上，并做好非实验相B相和C相以及中性点位置短接后的可靠接地，试验接线图如图2所示：
110KV变压器套管介损试验方法及注意问题探讨 发表时间：2017-04-17T16:07:58.060Z 来源：《基层建设》2017年2期作者：郑丽璇 [导读] 摘要：本文阐述了110KV变压器套管的结构及试验流程，并对110KV变压器套管介损试验控制要点与注意问题进行了分析与探讨，以供同仁参考。 广东电网有限责任公司汕头供电局广东汕头 515000 摘要：本文阐述了110KV变压器套管的结构及试验流程，并对110KV变压器套管介损试验控制要点与注意问题进行了分析与探讨，以供同仁参考。 关键词：110KV变压器；套管介损试验；注意问题 一、前言 变压器套管的主要作用是把变压器装置里的高压引线、低压引线牵引到油箱之外,对整个装置内的电流负荷有很大的引导作用。变压器套管上的绝缘结构对变压器套管的性能具有重要作用，但当绝缘受潮时就会导致导电性能增加，套管介质受损。此外，绝缘材料受到污染或破损时，介损值也会增加。因此，测量绝缘物的介损值可以及时有效地判断出套管是否存在老化、受潮、破裂、污染等不良状况出现。由此可见，通过变压器套管介损试验，根据试验数据值的变化就能够判断变压器的状态是否正常。在进行变压器套管介损试验时，主要判断介损因数tanδ值的变化，tanδ值的变化代表了变压器套管介质的变化即绝缘性能的变化，因此，在对同一个变压器套管介损试验时。历次的tanδ值不能有太大的差别。下面就对110KV变压器套管的结构、试验流程、套管介损试验控制要点与注意问题进行了分析与探讨，以供同仁参考。 二、变压器套管结构及试验流程 （1）套管结构。电容套管的具体结构为:套管的主绝缘使用了油纸电容芯子，载流方法是选用了穿缆式，套管在变压器中的连接结合了多组压力弹簧引起的轴向压紧力完成。一般情况下，110kV以上的套管在瓷件、连接套管之间的连接处添加了心卡装结构，这样可以显著改善套管的密封效果。套筒在连接过程中设置了抽头装置、取油阀、放气塞等，每一种结构都有着不同的作用。 （2）试验流程。第一，选择HJY-2000B介损仪装置，将其与变压器准确地连接起来；第二，把HJY-2000B型的数据、QSI型数据之间进行对比分析；第三，检测电容套管的受潮状况，测量套管主绝缘的介损、末屏对地的绝缘电阻等值数；第四，总结试验中需要注意的相关事项，为后期的试验积累经验。 三、110KV变压器套管介损试验方法 套管在变压器装置中负责引线，能够保持变压器设备处于正常的运行状态。若变压器套管介损过大，极易造成各种线路故障。因而，对变压器套管介损试验深入分析是很有必要的，技术人员在试验现场要做好各项数据的记录处理。 （1）试验目的及原理 试验目的:测量套管主绝缘介损值和套管电容量值，详细检测变压器套管介损值是否超标，变压器在运行中是否正常。 试验原理:按Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》规定，11O千伏变压器套管主绝缘的tanδ值在20℃时不大于1%。当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时。末屏对地的介损值不应大于2%，介损值与上一次试验值的差别超出±5%时，表明变压器套管介损值不符合标准，可能存在受潮、老化等问题。 (2)试验控制要点 1）数据分析。为了有助于变压器套管介损的试验分析，本次研究选用110kV变压器的套管介损为对象。此次接受套管介损试验的是110kV的电容型套管，运用到的设备为广东电力公司提供的HJY-2000B型介损测试仪。根据现场试验的情况看，变压器套管介损试验可通过两个试验完成，即主绝缘试验、末屏对地介损试验。两组试验数据，见表1、表2。 ②测量参数。考虑到更加准确地判断110kV变压器电容型套管内部的受潮情况，应对主绝缘介损、末屏对地绝缘电阻等分别测量，两个方面必须同时进行才能反映套管介损状况。判断介损时参照的指标包括:主绝缘介损因素0.31，末屏对地绝缘电阻因素0.15%。HJY-2000B型的数据、QSI型数据对比发现，单从数据看两组型号的数值十分接近。但在现场试验中，选择HJY-2000B设备的操作难度明显小于QSI型介损仪。试验人员操作时间减短，且获得数据的准确性更高，加快了套管介损试验的流程速度。 ③受潮分析。tanδ会受到试验温度、试验电压的影响，应做好相关参数的控制。在对介损测量之前，必须要把大小套管内清理干净，防比测量误差过大；在试验过程中，要避免各种干扰因素造成的不利影响，一般选择屏蔽法将电场干扰消除，可结合倒相、移相等方法缩小误差；在受潮分析中要注重各项参数指标的对比分析，这些都会影响到最终的试验判断。 四、现场试验注意的问题 （1）试验方面。试验是判断套管介损情况的核心环节，110千伏变压器套管介损试验期间，应避免干扰源造成的不利影响。在试验阶
变压器试验项目清单10kV级 例行试验 绕组直流电阻互差： 线间小于2%，相间小于4%； 电压比误差： 主分接小于0.5%，其他分接小于1%； 绝缘电阻测试：2500V摇表高压绕组大于或等于1000MΩ,其他绕组大雨或等于500MΩ； 局部放电测量（适用于干式变压器） 工频耐压试验 感应耐压试验 空载电流及空载损耗测试 短路阻抗及负载损耗测试 绝缘油试验 噪声测试 密封性试验（适用于油浸式变压器） 附件和主要材料的试验（或提供试验报告） 现场试验： 按GB50150相关规定执行 绝缘油试验 绕组连同套管的直流电阻
变压比测量 联结组标号检定 铁心绝缘电阻 绕组连同套管的绝缘电阻 绕组连同套管的交流工频耐压试验 额定电压下的合闸试验 抽检试验 绕组电阻测量 变压比测量 绝缘电阻测量 雷电全波冲击试验 外施耐压试验 感应耐压试验 空载电流及空载损耗测试 短路阻抗及负载损耗测试 绝缘油试验 xx试验 油箱密封性试验（适用于油浸式变压器）容量测试 变压器过载试验 联结组标号检定
突发短路试验 长时间过载试验 35kV级 应提供变压器和附件相应的型式试验报告和例行试验报告 例行试验 绕组电阻测量 电压比测量和联结组标号检定 短路阻抗及负载损耗测量 1.短路阻抗测量： 主分接、最大、最小分接、主分接低电流（例如5A2负载损耗： 主分接、最大、最小分接 3短路阻抗及负载损耗均应换算到75℃ 空载损耗和空载电流测量 1.10%-115%额定电压下进行空载损耗和空载电流测量，并绘制出励磁曲线 2.空载损耗和空载电流进行校正 3.提供380V电压下的空载损耗和空载电流 绕组连同套管的绝缘电阻测量： 比值不小于1.3，或高于5000MΩ绕组的介质损耗因数（tanδ）和电容测量 1.油温10-40℃之间测量 2.报告中应有设备的详细说明
电力变压器预防性试验 分析报告 Revised by Petrel at 2021
电气设备预防性试验报告试验日期温度：℃湿度：% 试验仪器日本共立3125A绝缘电阻测试仪、福禄克F17B数字万用表、武汉特试JYR50B直流电阻测试仪、扬州宝测AI-6000自动抗干扰精密介损仪 一、试验项目及要求 引用规程规范：DL/T596-2005《电力设备预防性试验规程》序号试验项目技术要求 1 绕组绝缘电阻和 吸收比 1)试验电压≥DC2500V。 2)绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明 显变化。 3)吸收比（10-30℃）不低于1.3。 2 绕组直流电阻1)只测试运行档位。 2)各相绕组直流电阻值相互间差别不应大于三相平均值的4%。 3)线间差别不大于三相平均值的2%。 4)与前一次相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。 3 绕组泄漏电流1)高压侧试验电压40kV，低压侧试验电压10kV。 2)1min时泄漏电流值与前一次测试结果相比应无明显变化。 4 绕组的1)20℃时高压侧tgδ不大于0.8%，低压侧不大于1.5%。 2)tgδ值与历年的数值比较不应有显着变化(一般 不大于30%) 3)试验电压10kV。 4)非被试绕组应接地或屏蔽 一、设备型号及铭牌数据 名称电力变压器型号额定容量额定电压额定电流额定频率相数联结组别海拔冷却方式空载电流空载损耗负载损耗短路阻抗出厂编号出厂日期生产厂家 二、绝缘电阻（ΜΩ） 测试绕组试验 电压 2018年交接试验 15s 60s 吸收比15s 60s 吸收比 高压-低压及地 2500V 低压-高压及地 结论 三、绕组直流电阻 试验项目2018年交接试验
电力变压器高压套管维护、试验和检测方法 本文主要对油纸电容型套管日常维护、试验和检测方法进行讨论，分别从预防性试验技术、专业巡检技术和在线监测技术三方面方面介绍了停电试验、检查内容及注意问题，专业巡 检的重点部位和项目，以及在线监测技术的应用和建议。 一、前言 近年来，电力变压器高压套管的故障时有发生，电力单位高度重视套管的运行情况， 制定各项反事故措施，保证套管的安全运行。笔者结合多年来的现场实际工作经验，谈谈 套管的现场试验监测技术。 二、油纸电容型套管的结构原理 110kV及以上的电力变压器高压套管多数为油纸电容型套管，它依靠电容芯子来改善 电场分布电容芯子由多层绝缘纸构成，在层间按设计要求得位置上夹有铝箔，组成了一串 同轴圆柱形电容器，以绝缘纸浸以矿物油为绝缘。 三、预防性试验技术 油纸电容型套管的预防性试验是对套管进行定期停电试验和检查，主要是主绝缘试验 和末屏试验，以及其他部位的检查。 （一）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、末屏受潮等形成“T”形网络干扰引起，也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。 电容量的增加可能是由于设备密封不良，进水受潮，也有可能是套管内部游离放电， 烧坏部分绝缘层的绝缘，导致电极间短路。而电容量的减少，可能是套管漏油引起，内部 进入了部分空气。 （二）末屏试验。测量绝缘电阻，小于1000MΩ时，应测量末屏对地tgδ，其值不大 于2%。末屏介损测量用屏蔽反接法。末屏的绝缘情况反映外层绝缘水平，外层绝缘受潮， 将导致主绝缘逐渐受潮。 （三）将军帽的密封性以及与导电杆的接触情况检查。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。
电力变压器（交接）试验记录 工程名称南京六合文化城博物 馆10/0.4KV变电所 电压等级10kV 试验地点现场 主变编号1#变压器接法Dyn11 试验日期2016.12.26 型式SCB11-800/10 电压比10000/400V 天气晴 出厂编号201603270 电流比46.2/1155A 额定容量800kV A 制造厂家镇江天力变压器 有限公司 制造年月2016.4 温湿度10℃/50% 一、绝缘电阻：试验用仪器：兆欧表ZC11D-10； 接线/项目高压对其它接地低压对其它接地绝缘电阻（2500V）2500MΩ2500MΩ 二、直流电阻：试验用仪器：直流电阻测试仪3395； 抽头位置 高压相别 ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦA-B（Ω）0.8855 0.8616 0.8380 0.8135 0.7894 / / B-C（Ω）0.8853 0.8613 0.8373 0.8133 0.7893 / / C-A（Ω）0.8856 0.8615 0.8375 0.8136 0.7896 / / 低压相别a-0 b-0 c-0 直流电阻0.0004962Ω0.0004996Ω0.0004940Ω三、变比：试验用仪器：变比测试仪6638； 抽头位置ⅠⅡⅢⅣⅤA-B +0.01 +0.02 +0.01 +0.01 +0.02 B-C +0.01 +0.02 +0.01 +0.01 +0.02 C-A +0.01 +0.01 +0.02 +0.01 +0.02 四、空载损耗、负载损耗 试验项目空载电流空载损耗负载损耗短路阻抗试验结果0.53% 1312W 7197W 6.09% 五、交流耐压：试验用仪器：高压试验变压器TSB； 接线/项目高压对其它接地低压对其它接地交流耐压（kV）28 1min 2.4 1min 六、结论（附注）： 审核：李国东试验者：徐丽贺传斌日期：2016年12月26日 合格
ElecNet 软件操作说明 海基公司 前言 本说明文件以变压器套管( Bushing )问题为例，介绍ElecNet软件的基本操作步骤。对一个项目的分析包括以下步骤。 目录 1．ElecNet界面介绍 (2) 2．变压器套管问题介绍 (4) 3．定义新材料 (5) 4．建模 (7) 5．定义电极 (11) 6．设置边界条件和网格参数 (12) 7．求解 (13) 8．后处理 (15) 9．瞬态电场仿真附加说明 (18)
1. ElecNet界面介绍 安装ElecNet和相应的License后，可以运行ElecNet。在Windows系统中，点击开始－>程序－>Infolytica－>ElecNet启动ElecNet。其主要的界面如下。 1）下拉式菜单 File：新建、打开、保存文档，输入、输出模型、动画等 Edit：Undo、Redo，拷贝，粘贴，删除。各种类型的选择功能等。 Draw：光标方式，画直线、圆弧、圆等，移动、旋转、镜像等，布尔操作等 Model：生成实体，对实体进行操作，生成电极等。 Boundary：各种边界条件定义等 Solve：选择求解器，设定求解参数、时间步长等。 View：各种视图选项和设定，光栅网格等。 Tools：动画、脚本工具，场量探针，各种工具条的显示与关闭，键盘、后处理的打开和关闭操作等。 Window：窗口操作等。 Help：多个帮助文件，对应相关操作的日志文件等。 2）边界条件：切线场（默认），接地，奇对称，偶对称等边界条件的设定 3）脚本，运行或记录脚本，VBS格式的文件 4）直线、圆弧网格剖分分段设定工具
5）模型视图旋转调节 6）模型视图角度调节 7）对构造线和实体的移动、复制、旋转、径向等操作 8）项目操作窗口 Object：对文件中的元件，电极等设定操作 Material：定义，编辑材料库 Electrode：对电极定义，激励为直流交流，任意波形，和浮置电极等。 Problem：求解问题列表 Field：显示求解后的各种场量，生成动画等 View：各种视图参数 9）选取工具，选择构造线，构造面，实体线，实体面，实体等。 10）生成实体工具，拉伸，旋转，多段扫描等方式生成3D实体。 11）画线、圆弧、圆等构造线的工具。 12）模型及结果显示窗口 13）键盘输入坐标窗口。 14）后处理窗口，显示求解模型的储能、受力、电荷、电压等数值。 15）操作状态提示和探测点场值显示。 16）鼠标坐标及模型单位提示。 另外，后处理窗口，键盘输入窗口等可以通过Tools－>Post Processing Bar打开和关闭。
变压器套管的用途：是将变压器线圈的引线分别引到油箱外面的绝缘装置，它既是引线对油箱的绝缘，又是引线的固定装置。 在变压器运行中，套管长期通过负载电流，当外部短路时通过短路电流。因此对变压器套管有以下要求：①必须具有规定的电气强度和足够的机械强度。②必须具有良好的热稳定性，并能承受短路时的瞬间过热。③外形小、重量轻、密封性能好、通用性强和便于维修。 套管的外部构造包括：接线板、引线接头、防雨罩、油表、油塞、油枕、上瓷套、末屏、吊环、取油阀、铭牌、放气塞、连接套管、下瓷套、均压球。内部构造：1.以油浸渍的电缆纸和铝箔均压电极组成的多层圆柱形电容芯子作为主绝缘，瓷件作为外绝缘及变压器油的容器。2.套管为全密封结构，其内部的变压器油为独立系统，不受大气影响。3.套管的整体连接采用强力弹簧机械紧固，既保证密封，又可补偿由于温度变化而引起的各部件长度变化。 套管头部的油枕用来调节因温度变化而引起的油体积变化，使套管内部免受大的压力。油枕上的油表供运行时监视油面。尾部均压球的作用是改善电场分布，从而缩小套管尾部与接地部位和线圈的绝缘距离。油纸电容式套管末屏上引出的小套管是供套管介损试验和变压器局部放电试验用的，正常运行中小套管应可靠接地，拆卸末屏小套管时须防止小套管导杆转动和拉出，以免发生引线断线或极板上的引出铜皮损坏。 三相变压器套管标号的排列：从变压器高压套管一侧看，从左到右的标号顺序为： 高压：O，A，B，C；中压：Om,Am,Bm,Cm；低压：O，a,b,c。 套管按绝缘材料和绝缘结构可分为三种：①单一绝缘套管：又分为纯瓷、树脂套管两种； ②复合绝缘套管：又分为充油、充胶和充气套管三种；③电容式套管：又分为油纸电容式和胶纸电容式两种。油纸电容式变压器套管从载流结构进行分类，一般可分为穿缆式和导管载流式，其中导管载流式按油中接线端子与套管的连接方式可分为直接式和穿杆式。穿缆式和直接导管载流式套管在电力系统得到广泛的应用，而穿杆式结构的油纸电容套管则为数不多。 电容式套管的电容芯子是在空心导电铜管外面用0.08～0.12mm厚的电缆纸紧包一定厚度绝缘层，在其外面再用0.01mm或0.007mm厚的铝箔包一层作为电容屏，以后交错地继续包电缆纸和铝箔达到所需层数和厚度为止。这样形成了多层串联的电容器电路，导电管电位最高，最外层铝箔接地（地屏）。按串联电容分压原理，导电管对地电压应等于各电容屏间电压之和，而电容屏之间的电压与其电容成反比，使得全部电压较均匀地分配在电容芯子的全部绝缘上，从而使套管尺寸小、重量轻。 变压器套管的型号及其含义：B变压器用； F复合绝缘式；D单体绝缘式；J有附加绝缘的；R电容式；Y充油式；L穿缆式；Q加强式；L可装电流互感器的；数字/数字额定电压（KV）/额定电流（A）。 油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良将使套管渗油使油面下降。 套管瓷绝缘发生污闪的两个必要条件是表面落有脏污粉尘和表面湿润。套管表面脏污容易发生闪络，造成误跳闸。同时，闪络也会损坏套管表面。套管表面脏污的另一危害是：脏污吸收水分后导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并产生裂缝，最后击穿。 油纸电容式套管芯子是由多层电缆纸盒铝箔卷制的整体，如按常规注油，屏间容易残存空气，在高电场作用下，会发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿，造成事故，因而必须高真空浸油，以除去残存的空气。 油纸电容式套管的芯子两端缠绕成锥形的原因：为了使各极板之间承受近似相等的电压，使电场趋于均匀，提高抗电强度，必须使各极板间的电容近似相等。但电容大小与极板面积成正比，因此随着电极径向尺寸的加大，轴向尺寸应相应减小。所以，必须使油纸电容式套管的芯子两端形成锥形。
第二部分运输及起吊 1 运输方式:本公司产品适合公路、铁路、水路等运输方式。用户可以根据现场实际情况选择运输方式。 ２带油运输 带油运输的变压器在出厂时充入合格的变压器油，在常温下油面高度离油箱顶约100mm。变压器运输时应检查有无渗漏现象，特别是箱顶无油部位有无渗漏。 有载调压变压器必须将有载开关内油放至离开关箱顶约100mm，或用专用联通管将变压器油箱与开关油箱联通。 ３充氮运输 充氮运输的变压器在出厂时充入纯度大于99.9％，露点不高于－40℃的纯氮气。并在油箱顶上装置充氮设备和压力表。运输前保持油箱内正压力在0.025～0.03MPa之间，运输过程中压力始终不应低于0.02MPa，否则应及时补气。４运输装车、固定应严格按照有关运输部门规则执行，并在发运前得到运输部门检验认可。 ５主体运输 ５.１整个运输过程中，（包括铁路、公路、船舶运输）变压器主体倾斜度，长轴方向不大于15°；短轴方向不大于10°。 ５.２严禁溜放冲击，运输过程中变压器本体不应有明显位移。 ５.３公路运输时，一级公路上速度不超过15km/h,二级公路上速度不超过10km/h。 ６主体起吊 ６.１起吊设备、吊具及装卸地点地基，必须能承受变压器起吊重量（即运输重量），并能满足机械标准中规定的动载荷下必须具备的安全裕度之规定。 ６.２起吊时应使用规定的吊攀起吊，并尽可能使每个吊拌同时受力。吊索与垂直夹角不大于30°；无法满足时应当应采用吊梁起吊。 ７主体牵引及起重 ７.１主体牵引时，牵引点应在变压器重心以下，钢丝绳应挂在下节油箱专用牵
引孔上（或用钢丝绳捆绑在变压器油箱上）。严禁牵挂在不能受力的组件上及管接头上。 ７.２使用小车或滚杠牵引运输时速度不大于100m/h。 ７.３在斜坡上装卸主体，斜坡角度应不大于10°，并应有防滑措施。带油的变压器，应注意由于油面晃动，引起重心偏移，可能产生的突然下滑。 ７.４使用千斤顶时，应放在油箱千斤顶支架下。升起和降落时，必须保持同步，且速度相等，并应有防止千斤顶打滑的措施。