1000 kV特高压变压器不拆引线试验研究

马晓薇， 樊培培， 张晨晨， 李萌萌， 晏 松， 华 超

(国网安徽省电力有限公司检修分公司， 安徽 合肥 230051)

0 引言

特高压变压器主体变体积庞大，各侧套管离地面高度高，尤其是高压套管(以淮南站1号主变为例，高压套管顶部接线板离地高度17.88米)。《1000 kV交流电气设备预防性试验规程》(Q/GDW 322-2009)规定，1000 kV变压器的试验周期是1年一次。按照传统的拆引线的试验方法，对主体变拆装引线和接测量线时，要频繁使用高架车、吊车，劳动强度高、作业风险大、耗时长[1]。同时在试验中发现，高压套管由于本身体积大、高度高，每次拆高压引线时，套管都会有明显的晃动，频繁拆除和恢复套管引线的过程中，会对套管本身、套管引线接头、套管升高座造成累积性的机械损伤，为设备的安全稳定运行埋下隐患[2]。

为降低工作风险，确保特高压设备的安全，尝试不拆除试验引线的方法开展变压器预防性试验提高试验效率，降低因拆除和恢复引线对套管造成损伤的风险。

1 特高压变压器拆和不拆引线试验的区别

国网安徽省电力有限公司检修公司负责运维1000 kV芜湖站和1000 kV淮南站内三组特高压变压器，近年来对于特高压变压器的部分预防性试验项目开展拆和不拆引线试验进行对比分析。拆和不拆引线接线方式的区别在于主体变的高压侧、中压侧引线是否拆除。

特高压变压器接线图如图1所示，拆线是指拆除变压器主体变高压(A)、中压(Am)、中性点(X)套管接线板连接线，拆除主体变与调补变的所有连接，即拆除主体变中性点(1X)、低压侧(1x)(1a)连接线。不拆线是指拆除变压器主体变中性点(X)套管接线板连接线，拆除主体变与调补变的所有连接，即拆除主体变中性点(1X)、低压侧(1x)(1a)连接线，保留高压(A)、中压(Am)引线连接，试验时，打开各侧地刀[3]。

图1特高压变压器接线图

鉴于拆和不拆引线接线方式的唯一区别在于主体变高压侧、中压侧引线是否拆除，对于绕组电阻、套管介损电容量及绝缘电阻、铁芯夹件绝缘电阻、低压绕组对高中压绕组及地的绝缘电阻/介损及电容量/泄漏电流试验项目，是否拆除引线对试验结果影响不大，受影响的试验项目主要包括本体变高中压绕组对低压绕组及地的绝缘电阻/介损及电容量/泄漏电流。以下将对主体变这三个试验项目进行分析。

2 拆和不拆引线接线方式下的试验项目对比分析

2.1 绕组连同套管绝缘电阻

主体变高中压绕组对低压绕组及地绝缘电阻拆和不拆引线试验数据见表1。由于绝缘电阻受温度、湿度、电力设备表面脏污的影响较大，在不同的试验环境下，绝缘电阻检测数据也不一致。从表1可以看出，三组变压器不拆线时AAm、1X对1a、1x及地绕组连同套管绝缘电阻小于拆线时的数据，这是因为高中压侧并联有压变、避雷器、架空线路以及GIS等设备，导致不拆线检测数据偏小，由于关联设备较多，不拆线数据受环境影响也更大，历次数据离散性很大。而且随着时间的推移，不拆线绝缘电阻数据普遍存在明显下降的趋势，淮南站两组变压器尤其明显(不拆线绝缘电阻数据已经低于10000 MΩ)，可能跟淮南站污秽逐年严重有关。不同的电力设备及不同材料制成的电力设备，其绝缘电阻随温度的变化也不一样，现场测量也很难保证在完全近似的温度下进行。为了进行试验结果比较，部分规程(例如状态检修试验规程)有绝缘电阻温度换算系数，但由于设备的陈旧程度、干燥程度等影响因素很多，加之不拆线还涉及很多其他设备，很难得出一个准确的换算系数。

鉴于不拆线时主体变高中压绕组并联设备太多，绝缘电阻数据受环境影响太大，离散性很强，很难找出内在规律，建议后续绝缘电阻不拆线测试工作按照《变电设备不拆高压引线试验导则》(Q/GDW 11086-2013)执行，不再检测高中对低及地绝缘电阻，而是检测高中压对低压及铁芯夹件绝缘电阻、高中低压对铁芯夹件绝缘电阻，考核绕组之间的绝缘和绕组对铁芯夹件的绝缘，受环境影响会小得多，并结合油质试验综合分析判断绕组对地绝缘[4]。

表1 绕组连同套管绝缘电阻试验数据

2.2 绕组连同套管介损及电容量

主体变高中压绕组对低压绕组及地介损及电容量拆线与不拆线试验数据见表2。

表2 绕组连同套管介损及电容量试验数据

介损值因主体变高中压侧并联的压变等设备介损值很小，理论上不拆线应该比拆线介损偏小，但是因并联设备众多，不拆线介损受天气、脏污等影响很大，部分设备不拆线介损比拆线介损大，规律不明显。

不拆线比拆线时电容量大，但是差值基本是一个固定的值(高中压侧的压变、避雷器、架空线路以及GIS等设备并联电容值)。将三组变压器历年来的不拆线电容量试验数据进行纵向分析比较，如表3所示，以第一次试验数据为初值，计算出电容量初值差，从表中可以看出初值差都很小，在±0.7%以内。

表3 不拆线电容量试验数据

综上所述，不拆线时电容量数据基本固定，可以采用第一次不拆线时电容量数据作为初值进行比较，按照规程要求电容量不应有明显变化。而不拆线时介损值受环境影响较大，纵向比较和横向比较均有一定的分散性。

建议后续介损及电容量不拆线测试工作按照《变电设备不拆高压引线试验导则》(Q/GDW 11086-2013)执行，不再检测高中对低及地介损及电容量，而是采用正接线，检测高中压对低压及铁芯夹件介损及电容量、高中低压对铁芯夹件介损及电容量，并结合油质试验综合分析判断绕组介损及电容量情况。

2.3 绕组连同套管泄漏电流试验

主体变高中压绕组对低压绕组及地泄漏电流拆线与不拆线试验数据见表4。不拆线时因并联支路较多，泄漏电流值普遍增大，分散性较大。由于出厂试验、交接试验均不开展泄漏电流测试，不拆线试验导则对此项目也未做要求，此项试验开展意义不大，建议后续预试工作取消该试验项目。

表4 绕组连同套管泄漏电流试验数据

3 结论

(1) 特高压变压器不拆引线预防性试验项目中，绕组连同套管绝缘电阻/介损及电容量试验，建议不拆引线试验工作按照《变电设备不拆高压引线试验导则》(Q/GDW 11086-2013)执行，不再采用高中压绕组对低压绕组及地的接线方式，而是采用高中压绕组对低压绕组及铁芯夹件、高中低压绕组对铁芯夹件的接线方式，考核绕组之间的绝缘和绕组对铁芯夹件的绝缘状况。高中压绕组对低压绕组及地泄漏电流试验，不拆线试验导则对此项目未做要求，此项试验开展意义不大，建议后续预试工作取消该试验项目。

(2)预防性试验每年开展一次，频繁拆设备接头，可能会对设备造成累积性的机械损伤[5]。建议今后按照《变电设备不拆高压引线试验导则》(Q/GDW 11086-2013)进行不拆线试验，试验结果判断按照《1000 kV交流电气设备预防性试验规程》(Q/GDW 322-2009)执行。一旦发现数据异常或对数据有怀疑时，应采取拆线试验进行综合分析。