CN112798871A - 一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法 - Google Patents

一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，包括：开展套管介损测试，若超出规程要求值则运维人员开始判断处置；采用等电位屏蔽环法进行介损值复测，判断介损值超标是由套管内绝缘还是外绝缘的因素引起；根据等电位屏蔽环法复测结果的分析情况开展外绝缘处理措施或内绝缘处理措施；对于外绝缘缺陷，采取对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净，必要时加装辅助伞裙的方式；对于内绝缘缺陷，需进一步根据频域介电谱测试及绝缘油测试结果，判断内绝缘缺陷严重情况，更换套管处理的方式。本发明有助于及时进行套管介损异常原因分析、套管状态准确判断和故障有效处理，防止缺陷恶化，从而保障变压器套管的安全运行。

Description

一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法。
背景技术
油纸绝缘电容型套管是电力变压器关键的外部组件之一，其健康状况将对变压器稳定运行产生重要影响。近年来，因油纸绝缘电容型套管自身缺陷导致的变压器事故事件屡见不鲜，轻则造成变压器故障跳闸，重则造成变压器起火爆炸，若未能及时发现并处理套管缺陷隐患将不利于变压器的运行维护。介损测试是油纸绝缘电容型套管最常见的预防性试验项目，其测试值的好坏能够较为直接地反映套管的运行状况。当前电网公司对变压器油纸绝缘电容型套管介损值有明确的规程规定，当其介损值超出规程注意值时应注意套管内部的缺陷隐患，以避免避免造成进一步升级为事故事件。由于导致套管介损值异常的因素较多，可能存在有外绝缘或内绝缘的原因，为了能够较为快、准地辨识异常因素并采取合理的措施，有必要形成一套对于油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因判断和处理的系统性方法。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题，提供一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，用以解决油纸绝缘电容型套管介损测试过大时，对套管外绝缘、内绝缘存在缺陷的现场原因判断和处置问题。
本发明实施例提供一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，包括以下步骤：
步骤1：开展套管介损测试，若超出规程要求值则运维人员开始判断处置；
步骤2：采用等电位屏蔽环法进行介损值复测，判断介损值超标是由套管内绝缘还是外绝缘的因素引起；
步骤3：根据步骤2测试结果分析情况开展外绝缘处理措施或内绝缘处理措施：其中外绝缘处理措施为，首选采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净，同时在处置前后测量套管介损值以推断缺陷原因；其中内绝缘处理措施为，开展频域介电谱曲线测试；
步骤4：根据频域介电谱测试及绝缘油测试结果，判断内绝缘缺陷严重情况，并进一步确定处置方法；
步骤5：根据步骤4的频域介电谱测试、绝缘油微水及油色谱测试结果采取进一步处置措施：对于判断为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态，采用换油方式处理；对于判断为套管内绝缘缺陷严重，纸绝缘已污染，现场难以处理，则返厂处理或更换套管。
所述外绝缘处理措施还包括加装辅助伞裙的方式处理；
所述内绝缘处理措施还包括取绝缘油进行微水及油色谱测试。
所述步骤1中套管介损测试，采用套管顶部电极端加压、末屏引出端测量的正接式测试方法，需施加10kV试验电压，为了避免被测品外部因素的空间杂散电容干扰，加压线、测试线应进行适当的悬挂处理，避免触碰设备上的其他部位或地。
所述步骤2的等电位屏蔽环介损值复测及其判断方法为：在套管自顶部往下第2-3级伞裙间，用裸铜线紧密环绕套管数周，并引接至介损测试仪的屏蔽端，并开展套管介损测试；如采用等电位屏蔽环法进行复测的介损值相较此前变化率不超过30％，则判定为内绝缘因素导致，应采用内绝缘处理措施进一步判断处理，反之判断为外绝缘因素导致，采用外绝缘处理措施。
所述步骤3中分析及推断为：当判断为外绝缘因素导致介损异常，采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净方式处理后，若套管介损测试值满足规程要求则推断导致其异常原因为外绝缘伞裙表明污秽、盐分堆积使介损泄漏电流增加；若处理后套管介损测试值仍未满足规程要求，则认为介损异常因外绝缘伞裙老化、劣化所致，应为该套管额外加装辅助伞裙。
所述步骤4的分析推断为：若频域介电谱测试在1mHz至100mHz区间结果均大于100％，则认为内绝缘缺陷较为严重，无法现场处理；反之，需取绝缘油进行微水及油色谱测试；
其中：绝缘油测试判定方式为：当油色谱中存在氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔故障气体产物时，并且任一气体含量大于相应的规程注意值要求，则认为该套管内绝缘缺陷较严重，纸绝缘已污染，无法现场处理；当油色谱上述气体含量未见异常，但微水测试含量超过15mg/L时，则认为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态。
所述步骤5中的套管换油需在抽真空环境下进行，其中套管内部保持负压不低于100Pa，确保绝缘油中无残余气泡，并防止换油过程中外部水汽进入套管导致内绝缘受潮。
本发明具有如有益效果：
1)本发明提供了一套清晰、框架式的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因判断及处置的方法策略，极大地提高了电力运维人员的决策效率和判断准确率。电力部门运维人员在发现变压器油纸绝缘电容型套管介损测试值变大时，采用本发明能及时进行套管介损异常原因分析、套管状态准确判断和故障有效处理，从而保障变压器套管的安全运行。
2)本发明适用于110kV及以上的油纸绝缘电容型套管，而该类套管在110kV及以上的大型电力变压器中占绝大多数的比重，因此发明的适用性广泛，为广大的电力部门提供了通用性的策略典范。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法流程图，主要包括如下的步骤：
步骤1：开展套管介损测试，若超出规程要求值则运维人员开始判断处置；
步骤2：采用等电位屏蔽环法进行介损值复测，判断介损值超标是由套管内绝缘还是外绝缘的因素引起；
步骤3：根据步骤2测试结果分析情况开展外绝缘处理措施或内绝缘处理措施：其中外绝缘处理措施为，首选采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净，同时在处置前后测量套管介损值以推断缺陷原因；其中内绝缘处理措施为，开展频域介电谱曲线测试；
步骤4：根据频域介电谱测试及绝缘油测试结果，判断内绝缘缺陷严重情况，并进一步确定处置方法；
步骤5：根据步骤4的频域介电谱测试、绝缘油微水及油色谱测试结果采取进一步处置措施：对于判断为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态，采用换油方式处理；对于判断为套管内绝缘缺陷严重，纸绝缘已污染，现场难以处理，则返厂处理或更换套管。
所述外绝缘处理措施还包括加装辅助伞裙的方式处理；
所述内绝缘处理措施还包括取绝缘油进行微水及油色谱测试。
所述步骤1中套管介损测试，采用套管顶部电极端加压、末屏引出端测量的正接式测试方法，需施加10kV试验电压，为了避免被测品外部因素的空间杂散电容干扰，加压线、测试线应进行适当的悬挂处理，避免触碰设备上的其他部位或地。
所述步骤2的等电位屏蔽环介损值复测及其判断方法为：在套管自顶部往下第2-3级伞裙间，用裸铜线紧密环绕套管数周，并引接至介损测试仪的屏蔽端，并开展套管介损测试；如采用等电位屏蔽环法进行复测的介损值相较此前变化率不超过30％，则判定为内绝缘因素导致，应采用内绝缘处理措施进一步判断处理，反之判断为外绝缘因素导致，采用外绝缘处理措施。
所述步骤3中分析及推断为：当判断为外绝缘因素导致介损异常，采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净方式处理后，若套管介损测试值满足规程要求则推断导致其异常原因为外绝缘伞裙表明污秽、盐分堆积使介损泄漏电流增加；若处理后套管介损测试值仍未满足规程要求，则认为介损异常因外绝缘伞裙老化、劣化所致，应为该套管额外加装辅助伞裙。
所述步骤4的分析推断为：若频域介电谱测试在1mHz至100mHz区间结果均大于100％，则认为内绝缘缺陷较为严重，无法现场处理；反之，需取绝缘油进行微水及油色谱测试；
其中：绝缘油测试判定方式为：当油色谱中存在氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔故障气体产物时，并且任一气体含量大于相应的规程注意值要求，则认为该套管内绝缘缺陷较严重，纸绝缘已污染，无法现场处理；当油色谱上述气体含量未见异常，但微水测试含量超过15mg/L时，则认为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态。
所述步骤5中的套管换油需在抽真空环境下进行，其中套管内部保持负压不低于100Pa，确保绝缘油中无残余气泡，并防止换油过程中外部水汽进入套管导致内绝缘受潮。
实施例二
如图1所示的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法流程图，主要包括如下的步骤：
步骤1：开展油纸绝缘电容型套管介损测试，结果是否满足相关规程要求(例如南网规程要求值为20℃下，110kV-220kV套管不大于0.8％，500kV套管不大于0.6％)，若超出规程要求值应当引起运维人员注意并开始判断处置。开展套管介损测试时应采用套管顶部导电极端加压、末屏引出端测量的正接式测试方法，同时需施加10kV试验电压。目前国内油纸绝缘电容型套管基本均可采用该试验方式，对于双末屏结构的套管只需固定采用其中一个末屏引出作为测量端皆可。同时，为了避免被测品外部因素的空间杂散电容干扰，加压线、测试线应进行适当的悬挂处理，避免触碰设备上的其他部位或地。
步骤2：采用等电位屏蔽环法进行介损值复测，判断介损值超标是由套管内绝缘还是外绝缘的因素引起；
该方法主要是在套管自顶部往下第2-3级伞裙间，用裸铜线紧密环绕套管数周，并引接至介损测试仪的屏蔽端，在此基础上开展套管介损测试。若采用等电位屏蔽环法进行复测的介损值相较此前变化率不超过30％，则判定为内绝缘因素导致，应采用内绝缘处理措施进一步判断处理，反之判断为外绝缘因素导致，采用外绝缘处理措施。
步骤3：根据步骤2测试结果分析情况开展外绝缘处理措施或内绝缘处理措施：
例如，若判定为外绝缘因素，则应采取处理措施为，首先采用对套管外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净的方式处理，因该方式处理所需的时间、物力成本少，处理后往往能达到立杆见影的效果，若处理后套管介损测试值满足规程要求，则推断导致介损测试异常原因为外绝缘伞裙表明污秽、盐分堆积使介损泄漏电流增加，该情况在重污区、高盐密地区中较为常见；若处理后套管介损测试值仍未满足规程要求，则认为介损异常因外绝缘伞裙老化、劣化所致，该情况在复合材料的外绝缘套管中较为常见，此时应为该套管额外加装辅助伞裙，辅助伞裙数量、尺寸及规格需与套管厂家商定后使用。
步骤4：根据频域介电谱测试及绝缘油测试结果，判断内绝缘缺陷严重情况，并进一步确定处置方法：
若判定为内绝缘因素，则应首先开展频域介电谱曲线测试。由于该测试方式无须对套管内部的油、纸绝缘取样，即可推测出内部绝缘的状态，不会因破坏套管内部的压力状态而使套管受潮风险增大。若频域介电谱测试在1mHz至100mHz频段区间结果均大于100％，则认为该套管内绝缘缺陷较为严重，无法现场处理，需返厂或更换套管；反之，由于无法充分证明内部绝缘的状态，需要进一步取绝缘油进行微水及油色谱测试。
步骤5：根据步骤4的频域介电谱测试、绝缘油微水及油色谱测试结果采取进一步处置措施：
其中绝缘油微水及油色谱测试结果的判定方式为：当油色谱中存在氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔等故障气体产物时，并且任一气体含量大于相应的规程注意值要求，如参照表一的要求，则认为该套管内绝缘缺陷较严重，纸绝缘已污染，无法现场处理；当油色谱上述气体含量未见异常，但绝缘油的微水测试含量超过15mg/L时，则认为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态，采用换油方式处理。值得一提，套管换油需在抽真空环境下进行，其中套管内部保持负压不低于100Pa，由此可以确保绝缘油中无残余气泡，并防止换油过程中外部水汽进入套管导致内绝缘受潮。
表1套管油色谱故障气体判定规程
气体名称 含量要求(μL/L)
氢气 不大于140
甲烷 不大于40
乙烯 不大于30
乙烷 不大于70
乙炔 不大于2
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：开展套管介损测试，若超出规程要求值则运维人员开始判断处置；
步骤2：采用等电位屏蔽环法进行介损值复测，判断介损值超标是由套管内绝缘还是外绝缘的因素引起；
步骤3：根据步骤2测试结果分析情况开展外绝缘处理措施或内绝缘处理措施：其中外绝缘处理措施为，首选采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净，同时在处置前后测量套管介损值以推断缺陷原因；其中内绝缘处理措施为，开展频域介电谱曲线测试；
步骤4：根据频域介电谱测试及绝缘油测试结果，判断内绝缘缺陷严重情况，并进一步确定处置方法；
步骤5：根据步骤4的频域介电谱测试、绝缘油微水及油色谱测试结果采取进一步处置措施：对于判断为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态，采用换油方式处理；对于判断为套管内绝缘缺陷严重，纸绝缘已污染，现场难以处理，则返厂处理或更换套管。
2.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，其特征在于，
所述外绝缘处理措施还包括加装辅助伞裙的方式处理；
所述内绝缘处理措施还包括取绝缘油进行微水及油色谱测试。
3.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，其特征在于：
所述步骤1中套管介损测试，采用套管顶部电极端加压、末屏引出端测量的正接式测试方法，需施加10kV试验电压，为了避免被测品外部因素的空间杂散电容干扰，加压线、测试线应进行适当的悬挂处理，避免触碰设备上的其他部位或地。
4.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，其特征在于：
所述步骤2的等电位屏蔽环介损值复测及其判断方法为：在套管自顶部往下第2-3级伞裙间，用裸铜线紧密环绕套管数周，并引接至介损测试仪的屏蔽端，并开展套管介损测试；如采用等电位屏蔽环法进行复测的介损值相较此前变化率不超过30％，则判定为内绝缘因素导致，应采用内绝缘处理措施进一步判断处理，反之判断为外绝缘因素导致，采用外绝缘处理措施。
5.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因处理的方法，其特征在于：
所述步骤3中分析及推断为：当判断为外绝缘因素导致介损异常，采用对外绝缘伞裙水喷淋冲洗并擦拭干净方式处理后，若套管介损测试值满足规程要求则推断导致其异常原因为外绝缘伞裙表明污秽、盐分堆积使介损泄漏电流增加；若处理后套管介损测试值仍未满足规程要求，则认为介损异常因外绝缘伞裙老化、劣化所致，应为该套管额外加装辅助伞裙。
6.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因判断及处置方法，其特征在于：
所述步骤4的分析推断为：若频域介电谱测试在1mHz至100mHz区间结果均大于100％，则认为内绝缘缺陷较为严重，无法现场处理；反之，需取绝缘油进行微水及油色谱测试；
其中：绝缘油测试判定方式为：当油色谱中存在氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔故障气体产物时，并且任一气体含量大于相应的规程注意值要求，则认为该套管内绝缘缺陷较严重，纸绝缘已污染，无法现场处理；当油色谱上述气体含量未见异常，但微水测试含量超过15mg/L时，则认为套管内绝缘缺陷较轻微，为绝缘油受潮初始状态。
7.根据权利要求1所述的油纸绝缘电容型套管介损值异常现场原因判断及处置方法，其特征在于：所述步骤5中的套管换油需在抽真空环境下进行，其中套管内部保持负压不低于100Pa，确保绝缘油中无残余气泡，并防止换油过程中外部水汽进入套管导致内绝缘受潮。
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