某风电场110 kV 主变套管末屏接地不良缺陷分析与处理

朱有熙

（福建省福能新能源有限责任公司 福建莆田 351146）

0 引言

电力变压器是发电厂和变电站的重要设备。而油纸电容式套管是变压器重要的组成配件之一，是变压器的重要绝缘部件。变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线与变压器外壳及引出线之间保持绝缘，同时起到固定引出线的作用［1］。变压器套管体积小、充油量少但承受的电压等级高，一旦发生故障，导致套管起火或绝缘击穿会对变压器造成严重的损坏和污染，而且变压器需要返厂大修，将耗费较大的时间和经济成本，严重影响电网的安全、可靠运行［2］。因此在运行中对变压器套管的监督及各项试验数据的分析极其重要。

本文通过对某风电场#1 主变高压套管末屏接地不良缺陷进行分析与处理，提出相应的预防措施，以期能够给同行提供一些经验借鉴，避免缺陷扩大，酿成事故和扩大经济损失。

1 概述

某110 kV 风电场主变的型号为SZ10-55000/110 kV，2008 年12 月出厂，2009 年7 月首次受电投入运行，其高压套管为油纸电容型套管，在设备的历次预防性试验中主变本体及套管试验各项数据指标都正常。

2 缺陷的发现、分析及处理

2.1 缺陷的发现与分析

某风电场2019 年进行升压站年度检修及设备预防性试验，在对#1 主变进行主变绕组连同套管各侧的介质损耗tanδ 值测量时，试验人员听到主变高压侧B 相套管末屏处有微弱的间歇性放电声音，但音量很小，立即停止加压，打开末屏接地保护盖，发现末屏有明显的烧黑和油泥。通过和正常的A、C 相套管末屏进行比对，发现A、C 相套管末屏的端头为规整的圆柱体，而B 相末屏的端头为半球形，初步判断应是末屏与接地保护盖接触不良长期放电导致。B 相套管末屏图片见图1～3。

图1 B 相套管末屏烧黑和油泥

图2 末屏端头因放电变成半球形

图3 末屏放电示意图

下一步判断B 相末屏与套管内部电容屏是否接触良好，套管内部是否也存在放电现象。用布擦干净套管末屏，然后测量套管末屏对地绝缘电阻，绝缘电阻值有2.1 GΩ，在正常范围内（电力设备预防性试验规程规定末屏对地的绝缘电阻不应低于1 000 MΩ）。对该套管的介质损耗tanδ 值测量，为0.368%（20 ℃），也在正常范围内（电力设备预防性试验规程规定运行中20 ℃时的tgδ（%）值应≤1%）［1］，且与A、C 相差别不大。正接法测量高压侧套管介质损耗tanδ 值的试验数据如表1 所示。

表1 套管介质损耗tanδ 值

为了进一步确定套管内部无放电现象，取B 相套管的油进行油色谱试验，试验数据结果合格。套管油样色谱试验数据如表2 所示。表3 为套管油色谱试验的电力设备预防性试验规程标准。

表2 套管油色谱试验数据 单位：μL／L

表3 套管油色谱试验的电力设备预防性试验规程标准［3］

从上述各项试验测试结果可知，B 相套管末屏与套管内部电容屏接触良好，套管内部不存在放电现象，放电部位在末屏与接地保护盖之间。

2.2 缺陷处理

套管末屏因长期放电，缺损较多，与接地保护盖之间存在较大的间隙。为了让末屏接地良好，可在末屏与接地保护盖之间填充导电物质，如填充裸导线、在末屏端头处焊锡等，但因为锁上接地保护盖后，看不清内部连接情况，存在接地不可靠或者运行过程中再次失地的可能。为了确保接地可靠，现场维护人员将接地保护盖打孔，人为增加接地线直接与末屏连接，可保证套管末屏接地良好，从而消除该缺陷，如图4 所示。

图4 套管末屏增加接地线

末屏增加接地线后，采用反接法，再次测量#1 主变高压绕组对低压绕组及地的介质损耗tanδ 值，试验数据正常，为0.391%（20 ℃），且未听到放电声音，表明套管末屏接地良好。

3 套管运行中末屏接地不良的预防

（1）在停电进行主变电气试验时，可以先进行主变绕组连同套管各侧的介质损耗tanδ 值测量，再做主变套管的试验，最后再测量1 次主变所有绕组连同套管对地的介质损耗tanδ 值。把这2 次试验结果的数据相比较，介损值不能有变化，如果变化很大，除了检查接线外，更要仔细地检查末屏接地是否可靠。

（2）每次做套管试验时，都必须仔细检查末屏及接地保护盖是否完好，做完试验后要将接地保护盖锁紧，确保末屏接地良好。

（3）做套管试验时，不能去拆末屏端的螺栓，以免造成套管末屏漏油或者末屏内部线松动。

4 结语

末屏是套管绝缘最外1 层的引出接地端，用来测量套管电容和介损的试验端子。试验结束后必须恢复接地，末屏主要是保护的需要，保护设备和人员的安全，因此运行中套管末屏必须可靠地接地。每次做套管试验或相关试验时，要对试验数据进行比对分析，及时发现套管可能存在的异常缺陷，并加以排除，提高主变的运行可靠性，确保电力系统安全稳定运行。