综述电力变压器套管介损试验

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 CXP=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tgδ，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3RZx=4ZZx根据实部虚部各相等可得：tgδ=ωR4C4C≈RRCn34（当tgδ＜＜1时）根据R3、C4、R4的值可计算得出tgδ、C的值。

变压器油纸电容式套管介损试验及分析摘要：介绍了500kV主变220kV中压侧三只油纸电容式套管主绝缘的介损试验，分析了其介损测量值一个远小于交接值、一个为负值的异常现象。

分析表明：套管主绝缘介损测量值远小于真实值的原因是由于瓷套表面潮湿、污秽严重带来的杂散电容干扰所致。

关键词：油纸电容式套管；介损；杂散电容；污秽；干扰油纸电容式套管由电容分压原理卷制而成，用引线接头将变压器绕组引至外部和接入电网，由高压电缆纸和导电铝箔组成的电容芯子作为内部绝缘结构，瓷套作为外部绝缘，中间注入合格的变压器油以起到绝缘和散热作用，接地套管用于末屏接地。

其主绝缘是电容芯子，它是在套管的中心导管外包绕铝箔作为电容屏、油浸电缆纸作为屏间介质组成的串联同轴圆柱电容器，一端与中心导管相连，另一端由连接法兰的末屏接地套管测量端子引出。

通常所说的套管tanδ为套管主电容上的介损测量值，而不是末屏对地电容的tanδ。

在测量变压器套管tanδ时，与被试套管相连的所有绕组端连在一起加压，其余绕组端均接地，末屏接电桥，正接线测量。

用正接法测量套管主绝缘tanδ的接线方法如图1所示。

图1 套管主绝缘介损测量的接线方法1.套管介损试验结果2012年7月，广东省电力公司检修公司变电检修中心对所属某500kV主变220kV中压侧油纸电容式套管进行首检例行试验时，出现了套管介损测量值为负值的异常现象。

该500kV主变220kV中压侧油纸电容式套管用正接法及10kV测量电压测得的三相介损例行试验结果如表1所示。

从表1可以看出，中压侧三相套管的电容实测值均为合格。

但C相套管介损测量值为负值，这个测量值显然是异常的。

B相套管介损测量值虽然不是负值，但只有0.06%，远远小于交接试验值的0.19%，说明B相套管的介损测量值与介损实际值之间也有可能出现了极大的误差。

介损测量值为负值的原因可能有[4-9]：电桥标准电容器CN有损耗；电场干扰；空间构架（杂物、墙壁梯子等）构成空间干扰网络；套管法兰与地接触不良；瓷套表面潮湿、污秽严重。

变压器绕组连同套管的介质损耗因数测量一、工作目的发现变压器绕组绝缘整体受潮程度。

二、工作对象SL7—1000/35型电力变压器变压器一次绕组连同套管三、知识准备见第一篇第四章、第二篇第七章第三节四、工作器材准备14 低压引线1根五、工作危险点分析(1)实验前后充分放电;（2)介质损耗测试仪一定要接地；（3)禁止湿手触摸开关或带电设备；（4）注意与其他相邻带电间隔的协调。

六、工作接线图图1介质损耗因数测试试验接线示意图七、工作步骤1. 试验前准备工作。

1)布置安全措施；2)对变压器一、二次绕组充分放电;3)试验前应将变压器套管外绝缘清扫干净；4)测量并记录顶层油温及环境温度和湿度。

2．试验接线。

1)将介质损耗测试仪接地端接地。

2)二次绕组短路接地、非测量绕组套管末屏接地；3)高压绕组短路接高压芯线；4)两人接取电源线,并用万用表测量电压是否正常，测试电源盘继电器是否正常工作；5)复查接线；6)接通电源。

3．试验测试过程，参数设定。

1)打开介质损耗测试仪，在菜单中选取反接法；2)对于额定电压10KV及以下的变压器为10KV，对于额定电压10KV及以上的变压器，试验电压不超过绕组的额定电压；3)打开高压允许开关,进行升压，4)测试介质损耗，5)填写试验报告。

4．测量结束的整理工作.1)关闭高压允许开关，抄录数据；2)关闭介质损耗测试仪，切断试验电源；3)用放电棒对变压器一次绕组充分放电；4)收线，整理现场。

八、工作标准1) 当变压器电压等级为35kV 及以上且容量在8000kV A及以上时，应测量介质损耗角正切值tanδ ;2 ）被测绕组的tanδ 值不应大于产品出厂试验值的130%；3 ）当测量时的温度与产品出厂试验温度不符合时,可按下表换算到同一温度时的数值进行比较。

介质损耗角正切值tgδ (%)温度换算系数注:1 表中K为实测温度减去20℃的绝对值；2 测量温度以上层油温为准;3 进行较大的温度换算且试验结果超过第二款规定时，应进行综合分析判断。

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。