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。

试验使用的仪器是经校验合格的济南泛华

AI-6000F自动介损测试仪，因电桥标准电容器CN的损耗导致介损测量值为负值的可能性可以被排除该仪器使用的变频法可以成功排除电场的干扰，故电场干扰这个原因也被排除；在套管场地，没有杂物、墙壁、梯子等构成空间网络，这个原因也被排除；中压套管被安装在变压器上，法兰接地良好，法兰与地接触不良这个原因也被排除。由此可以推断，瓷套表面潮湿、污秽严重导致介损测量值为负值的可能性非常大。 2.处理及分析

为消除可能的瓷套表面潮湿、污秽严重对介损测量值的影响，用酒精对中压侧三相套管表面进行擦拭，并用电吹风吹干3个以上的伞裙，然后立即进行介损测试，测试结果如表2所示。

从表2可以看出，三相的介损测量值均为合格，C相套管的介损负值现象消失，从-0.22%变成了0.26%，略大于交接值；B相套管的介损测量值也从0.06%上升成了0.25%，略大于交接值。

在图2中，CN为标准空气电容器，其介质损耗角非常小，趋于零；电桥可调部分由电阻R3和无损电容器C4组成；Zx为被试设备，其等值电路可采用串联或并联型电路。测量时，调整R3和C4使得电桥平衡即可，所谓平衡是指检流计G指示为零。

由于被试中压侧220kV套管瓷套表面潮湿，污秽严重，泄漏严重，高压引线与主电容屏之间存在杂散电容，相当于引入了T型网络干扰，此干扰简化后的等值电路图如图2所示。这种干扰改变了图2中电桥原有的平衡关系，必须把C4调节得比没有杂散电容干扰的情况下小得多时，才能使检流计G指示为零，从而使测得的介损值远小于套管主电容真实的介损值，B相中压侧套管就属于这种情况。而对于C相中压侧套管，在将C4调节至零时检流计G仍然不平衡，因此出现了套管主电容介损测量值为负值的现象。

用酒精对中压侧三相套管表面进行擦拭，并用电吹风吹干3个以上的伞裙后，T型网络干扰消失，B相和C相套管介损值与交接值变为正常，偏小或为负值的异常现象消失，证实了上述推断和分析。 结论

（1）套管主电容介损测量远小于真实值，甚至出现负值的原因是套管瓷套表面潮湿，污秽严重，高压引线与主电容屏之间存在杂散电容；（2）为消除瓷套表面潮湿污秽的影响，可以采取的措施有：在套管中部涂硅油、硅脂或用电吹风吹干不少于3个伞裙。 参考文献：

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