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摘要:发电厂主变压器是电力系统的主要设备,其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全及供电的可靠性。为保证电力系统的安全运行,必须加强对主变压器绝缘的检测。套管是变压器中重要的组成部件。介质损耗因数是反应电容型套管绝缘状况的重要特性参数,预防性试验中介质损耗测试可有效发现套管的绝缘结构出现的问题,防止出现运行中的事故。
关键词:主变、套管、介质损耗
一、引言
在变电站正处运作的过程中,变压器占据着非常重要的地位,是变电站核心设备之一,其对电能的输送具有非常直接的影响作用。由于变压器的结构较为复杂,再加之组成元件较多,若其中一个部件出现异常都可能导致变压器不能正常工作,进而影响到整个电力系统稳定运行,变压器常见问题中,套管而引起的问题较为频繁。
二、主变套管的作用
在主变压器中,套管占据不可取代的地位。它的主要作用就是将变压器中的高压引线与低压引线同时引到油箱的外部,不但要作为引线起到对地绝缘的作用,还要担负固定引线的责任。在主变压器运行的过程中,套管作为载流元件而存在,因而长时间有负载电流通过,所以在若变压器的外部出现短路故障,就会有短路电流通过。因此,对于主变套管提出以下要求:首先,必须有满足机械强度以及电气强度的要求;其次,必须要求有良好的热稳定性,在短时短路现象时,能够承受因短路产生的瞬间过热;第三,要求外形要小,质量要轻、具有良好的密封性及通用性,并且要便于维修检查。
三、主变套管在设备运行中容易出现的故障问题及原因分析
在主变压器运行过程中,其套管很少出现大的问题,但是,一旦出现问题,都会对主变压器造成严重的影响,产生的故障问题从而引起压力释放阀动作喷油、主变跳闸等等。套管的介质损耗数据出现异常现象。后面结合实际实例,浅析套管末屏接地好坏对套管正常工作的影响。
四、测量介质损耗高压试验上的应用
测量介质损耗的目的是判断电气设备的绝缘状况。测量介质损耗因数在预防性试验是不可或缺的项目。因为电气设备介质损耗因素太大,会使设备绝缘在交流电压的作用下,许多能量以热的形式损耗,产生的热量将升高电气设备的温度,使绝缘老化加速,甚至造成絕缘热击穿。绝缘能力的下降直接反应为介质损耗因数的增大。以此进一步就可以分析试品绝缘是否下降,在出厂试验中要进行介质损耗的试验,运行中的电气设备亦要进行此试验。测量介质损耗的同时,也能得到试品的电容量。
介质损耗是绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。
在交流电压作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角为功率因数角(Φ),而余角(δ)简称介损角。
介质损耗正切值 又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数( )的测量在电气设备制造、绝缘材料电气性能的鉴定、绝缘的试验等都是不可缺少的。因为测量绝缘介质的 值是判断绝缘情况的一个较灵敏的试验方法。在交流电压作用下,绝缘介质不仅有电导的损耗,还有极化损耗。介质损耗因数的定义如下:
五、套管末屏放电现象事实举例
2012年10月22日,滩坑电站1号主变做预防性试验,当时用济南泛华AI-6000F自动抗干扰介损测量仪测试低压绕组介损,用反接法测试时,发现低压绕组介损增大,比2011年的数值增大很多,而且数值也不稳定,介损值在0.6%左右波动比前几次试验数值0.28%增大了120%,为了能够找到介损增大的根源,采用分解法测各个部件的介损值,用正接法测试低压套管介损,数值和以前比较的变化,排除各种干扰,检查试验接线方式,反复做试验,低压绕组的介损数值始终都无法回到正常值。试验人员贴近加高压10kv的低压套管,发现在加压过程中,可以听到A相低压套管里,有轻微的放电声,由于低压套管被保护铁桶围着,无法确定放电的部位。试验人员这时拿着万用表,测量末屏接地是否良好,检查中发现A相末屏的接地电阻不为零,而且数值稳定一直在1.4MΩ附近,b和c相的末屏接地则完全导通。这一现象又让我们返回到a相套管,从铁桶深处拿出了末屏的保护端盖,发现端盖内侧已经有放电产生的黑色粉末。
末屏接地杆接地不良的缺陷,在末屏解体后发现,末屏接地导杆上的固定套环与活动导杆之间在多次摩擦之后发现有卡涩的现象,活动导杆在测试套管预防性试验后的复位过程不到位使末屏接地不良,使低压套管末屏在运行中不能很好的接地从而引起放电。更换新的末屏接地杆后问题得到解决,低压绕组的介损则又恢复到正常值。
再回过头看历史数据,09、10两年的数据比交接数据增大很多,但11年复测时数据又恢复了正常值。说明这个末屏接地导杆,先天就有问题,时好时坏。这次试验中试验人员不懈努力和坚持“四不放过的原则”终于消除了一重大隐患,保证了1号主变的安全运行。
高压试验是电器设备运行、维修中的一个重要环节,它对于提前发现电力一次设备的绝缘问题,并对绝缘状况进行检测有着重要的作用,若不及时发现排除 最终导致设备损坏造成停电事故。台账的建立,也为故障的分析,提供了更有力的依据。
关键词:主变、套管、介质损耗
一、引言
在变电站正处运作的过程中,变压器占据着非常重要的地位,是变电站核心设备之一,其对电能的输送具有非常直接的影响作用。由于变压器的结构较为复杂,再加之组成元件较多,若其中一个部件出现异常都可能导致变压器不能正常工作,进而影响到整个电力系统稳定运行,变压器常见问题中,套管而引起的问题较为频繁。
二、主变套管的作用
在主变压器中,套管占据不可取代的地位。它的主要作用就是将变压器中的高压引线与低压引线同时引到油箱的外部,不但要作为引线起到对地绝缘的作用,还要担负固定引线的责任。在主变压器运行的过程中,套管作为载流元件而存在,因而长时间有负载电流通过,所以在若变压器的外部出现短路故障,就会有短路电流通过。因此,对于主变套管提出以下要求:首先,必须有满足机械强度以及电气强度的要求;其次,必须要求有良好的热稳定性,在短时短路现象时,能够承受因短路产生的瞬间过热;第三,要求外形要小,质量要轻、具有良好的密封性及通用性,并且要便于维修检查。
三、主变套管在设备运行中容易出现的故障问题及原因分析
在主变压器运行过程中,其套管很少出现大的问题,但是,一旦出现问题,都会对主变压器造成严重的影响,产生的故障问题从而引起压力释放阀动作喷油、主变跳闸等等。套管的介质损耗数据出现异常现象。后面结合实际实例,浅析套管末屏接地好坏对套管正常工作的影响。
四、测量介质损耗高压试验上的应用
测量介质损耗的目的是判断电气设备的绝缘状况。测量介质损耗因数在预防性试验是不可或缺的项目。因为电气设备介质损耗因素太大,会使设备绝缘在交流电压的作用下,许多能量以热的形式损耗,产生的热量将升高电气设备的温度,使绝缘老化加速,甚至造成絕缘热击穿。绝缘能力的下降直接反应为介质损耗因数的增大。以此进一步就可以分析试品绝缘是否下降,在出厂试验中要进行介质损耗的试验,运行中的电气设备亦要进行此试验。测量介质损耗的同时,也能得到试品的电容量。
介质损耗是绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。
在交流电压作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角为功率因数角(Φ),而余角(δ)简称介损角。
介质损耗正切值 又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数( )的测量在电气设备制造、绝缘材料电气性能的鉴定、绝缘的试验等都是不可缺少的。因为测量绝缘介质的 值是判断绝缘情况的一个较灵敏的试验方法。在交流电压作用下,绝缘介质不仅有电导的损耗,还有极化损耗。介质损耗因数的定义如下:
五、套管末屏放电现象事实举例
2012年10月22日,滩坑电站1号主变做预防性试验,当时用济南泛华AI-6000F自动抗干扰介损测量仪测试低压绕组介损,用反接法测试时,发现低压绕组介损增大,比2011年的数值增大很多,而且数值也不稳定,介损值在0.6%左右波动比前几次试验数值0.28%增大了120%,为了能够找到介损增大的根源,采用分解法测各个部件的介损值,用正接法测试低压套管介损,数值和以前比较的变化,排除各种干扰,检查试验接线方式,反复做试验,低压绕组的介损数值始终都无法回到正常值。试验人员贴近加高压10kv的低压套管,发现在加压过程中,可以听到A相低压套管里,有轻微的放电声,由于低压套管被保护铁桶围着,无法确定放电的部位。试验人员这时拿着万用表,测量末屏接地是否良好,检查中发现A相末屏的接地电阻不为零,而且数值稳定一直在1.4MΩ附近,b和c相的末屏接地则完全导通。这一现象又让我们返回到a相套管,从铁桶深处拿出了末屏的保护端盖,发现端盖内侧已经有放电产生的黑色粉末。
末屏接地杆接地不良的缺陷,在末屏解体后发现,末屏接地导杆上的固定套环与活动导杆之间在多次摩擦之后发现有卡涩的现象,活动导杆在测试套管预防性试验后的复位过程不到位使末屏接地不良,使低压套管末屏在运行中不能很好的接地从而引起放电。更换新的末屏接地杆后问题得到解决,低压绕组的介损则又恢复到正常值。
再回过头看历史数据,09、10两年的数据比交接数据增大很多,但11年复测时数据又恢复了正常值。说明这个末屏接地导杆,先天就有问题,时好时坏。这次试验中试验人员不懈努力和坚持“四不放过的原则”终于消除了一重大隐患,保证了1号主变的安全运行。
高压试验是电器设备运行、维修中的一个重要环节,它对于提前发现电力一次设备的绝缘问题,并对绝缘状况进行检测有着重要的作用,若不及时发现排除 最终导致设备损坏造成停电事故。台账的建立,也为故障的分析,提供了更有力的依据。