[发明专利]电容式套管绝缘状态在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统电容式套管绝缘状态在线监测方法。

背景技术

在电力系统中，高压套管是电力网内常用的设备，特别是电容式套管被广泛使用在高电压等级的变压器、穿墙引流线上。变压器是电力网内最重要的设备，变压器套管的作用是：将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用；是变压器载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负载电流，当变压器外部发生短路时通过短路电流。因此，套管是变压器上不可缺少的，但在绝缘上又是最溥弱、最易出现间题的设备，套管的运行直接影响着变压器的安全，所以保证套管的安全运行对整个电力网来说是很重要的。

电容式套管的结构由导电杆、电容心子(一般由十几层以上铝箔层、绝缘层交替叠加而成)、末屏(电容心子最外层)、末屏引出小瓷套、法兰(金属附件)、外瓷套。在变压器上，其上部在大气中、下部在油箱中工作。电容式套管的电容心子为内绝缘；外瓷套为外绝缘，也起到保护电容心子的作用。外瓷套表面的电场受内部电容心子的均压作用而分布均匀，从而提高了套管的电气绝缘性能。

为了保证电容式套管能够安全、可靠地运行在变压器上，按《电力设备预防性试验规程》规定，要定期停用变压器对电容式套管进行测试。试验的主要项目是对其绝缘进行测试，测量的目的是检查其固体、(液体)变压器油等绝缘是否老化或受潮。据统计电容式套管85％以上的绝缘缺陷是进水受潮。测量电容式套管末屏的绝缘状态对发现绝缘受潮灵敏度较高。电容式套管进水受潮后，水分往往沉积于电容心子、末屏、法兰附近而使末屏对地绝缘水平大大降低。因此，测量末屏对地的绝缘状态能有效监测电容式套管进水受潮缺陷。

《电力设备预防性试验规程》规定，1-3年应测量电容式套管末屏的绝缘状态，以确定电容式套管能否继续运行，这种测量需停电进行。目前电力部门为了减小停电时间、提高供电可靠性、最大程度地获取经济效益等，停电测试周期一般都定为3年一次，此外近几年电力系统内规定输变电高压电气设备必须实行“状态检修”，对设备运行状况进行评价和风险评估，通过评价设备过去的运行状况和以往测试的各项参数：如果设备以往运行状况良好，评估出未来设备运行时所带来的故障风险就较小，停电测试周期还要延长到4年。在这4年近1500天的时间里，运行中的套管从绝缘方面考虑基本上失去监测。停电测试电容式套管绝缘状态主要是测量其末屏绝缘电阻和介质损耗因数，虽然此项试验能基本反映出电流互感器的绝缘状态，但因其所加试验电压较低(测绝缘电阻用2500V，测介损时施加不超过3000V)，并不能反映出设备在运行电压下真实的绝缘状态。

电容式套管在电网内，一台110kV变压器要装4只、220kV及以上变压器要装8只，对室内变电站，高压进出引线都要通过套管穿越墙壁、设备外壳等。正常运行时每只电容式套管的末屏端子必须接地。末屏在电容心子的最外侧，但仍处在套管内部的强电场内，如果末屏不可靠接地，在末屏上就会产生高电位，在长期运行中会导致变压器油和其他绝缘材料分解或老化，破坏套管内部绝缘，降低套管的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电容式套管绝缘状态在线监测方法，以保证能有效地时时不断地反映电容式套管绝缘状态，提高电容式套管的使用寿命，保证变压器的正常运行。

解决本发明问题所采取的技术方案是：由一电流互感器与一电流表及一外壳组成一装置，将电流互感器串接在每只电容式套管的末屏端子与地之间，电流互感器的二次侧串一电流表，整个装置串接于接地线中，装置外壳单独接地；当电容式套管进水，使末屏、变压器油受潮后，其对地的泄漏电流就会增大，这种泄漏电流主要是电导电流，这个电流通过末屏引出的端子流入大地，通过串接的电流表读取电流值；通过观察各只电容式套管电流值的大小和变化，来判断每只电容式套管的绝缘状态，及时制定停电计划进行试验和检修。

在装置主回路上并一放电间隙，此间隙的作用是，万一主回路上的电流互感器一次侧断线后，间隙放电后可与接地线导通，这样使电容式套管的末屏不致于失去接地而悬空产生高电位。

为了消除周围电、场磁场对测量结果的影响，装置外壳用全金属外壳，只留观察电流的视窗。

接地电流值可通过视窗在本地观察，也可用二次电缆线把信号引入控制室，在控制室进行监控。

本发明的积极效果是：监测装置结构简单，安装使用方便，监测方法科学准确，可在不停电的情况下对设备进行在线监测，并能反映出设备在运行电压下真实的绝缘状态，以保证设备的正常运行，不会使电容式套管失去有效的监督，提高经济效益。

附图说明