本文主要對(duì)油紙電容型套管日常維護(hù)、試驗(yàn)和檢測(cè)方法進(jìn)行討論，分別從預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)、專業(yè)巡檢技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)三方面方面介紹了停電試驗(yàn)、檢查內(nèi)容及注意問(wèn)題，專業(yè)巡檢的重點(diǎn)部位和項(xiàng)目，以及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和建議。
一、前言
近年來(lái)，電力變壓器高壓套管的故障時(shí)有發(fā)生，電力單位高度重視套管的運(yùn)行情況，制定各項(xiàng)反事故措施，保證套管的安全運(yùn)行。筆者結(jié)合多年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勌坠艿默F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)。
二、油紙電容型套管的結(jié)構(gòu)原理
110kV及以上的電力變壓器高壓套管多數(shù)為油紙電容型套管，它依靠電容芯子來(lái)改善電場(chǎng)分布電容芯子由多層絕緣紙構(gòu)成，在層間按設(shè)計(jì)要求得位置上夾有鋁箔，組成了一串同軸圓柱形電容器，以絕緣紙浸以礦物油為絕緣。如圖1所示。
三、預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)
油紙電容型套管的預(yù)防性試驗(yàn)是對(duì)套管進(jìn)行定期停電試驗(yàn)和檢查，主要是主絕緣試驗(yàn)和末屏試驗(yàn)，以及其他部位的檢查。
（一）主絕緣試驗(yàn)。主絕緣介損測(cè)量用正接法。介損值的增加，很有可能是套管本身劣化、受潮都會(huì)引起。而介損值異常變小或負(fù)值，可能是套管底座法蘭接地不良、套管表面臟污受潮、末屏受潮等形成“T”形網(wǎng)絡(luò)干擾引起，也有可能是介損儀標(biāo)準(zhǔn)電容器受潮等引起。
電容量的增加可能是由于設(shè)備密封不良，進(jìn)水受潮，也有可能是套管內(nèi)部游離放電，燒壞部分絕緣層的絕緣，導(dǎo)致電極間短路。而電容量的減少，可能是套管漏油引起，內(nèi)部進(jìn)入了部分空氣。
（二）末屏試驗(yàn)。測(cè)量絕緣電阻，小于1000MΩ時(shí)，應(yīng)測(cè)量末屏對(duì)地tgδ，其值不大于2%。末屏介損測(cè)量用屏蔽反接法。末屏的絕緣情況反映外層絕緣水平，外層絕緣受潮，將導(dǎo)致主絕緣逐漸受潮。
（三）將軍帽的密封性以及與導(dǎo)電桿的接觸情況檢查。將軍帽外面密封圈密封不良時(shí)，潮濕的空氣進(jìn)入將軍帽里面空腔，使將軍帽與導(dǎo)電芯桿連接的內(nèi)螺紋氧化，導(dǎo)致將軍帽與導(dǎo)電芯桿接觸接觸不良，容易造成套管將軍帽運(yùn)行中異常發(fā)熱。有些設(shè)計(jì)不合理的防雨罩，因與導(dǎo)電芯固定銷接觸不良處于“懸浮電位”，對(duì)瓷套產(chǎn)生高頻放電，引起主絕緣介損測(cè)試值異常變大。
檢查時(shí)注意密封圈附近是否有銅綠銹跡或漏油現(xiàn)象；另外用表測(cè)量將軍帽與導(dǎo)電桿的電阻是否為零；必要時(shí)檢修前后進(jìn)行變壓器三相直流電阻測(cè)試，電阻值及平衡系數(shù)是否超標(biāo)。
（四）檢查套管油位和漏油情況。油位異常變高，必須停電做主絕緣絕緣試驗(yàn)，必要時(shí)對(duì)套管絕緣油進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析，檢查氫氣、乙炔和總烴的含量是否超標(biāo)；如套管油位異常變低，則檢查套管是否有漏油現(xiàn)象，一般是將軍帽處和末屏處。必要時(shí)取油樣進(jìn)行水分含量測(cè)試。另外注意，油標(biāo)管堵塞時(shí)會(huì)出現(xiàn)假油位現(xiàn)象。
（五）檢查末屏的接地情況。末屏正常運(yùn)行時(shí)，必須保證接地良好。
套管的末屏接地方式大概有三種：
1.外接式：末屏通過(guò)外部銅片或銅線與套管底座連接，用螺絲上緊，底座接地。外接式比較容易看到接地情況，絕緣試驗(yàn)時(shí)，不要?jiǎng)幽┢炼?，只拆開底座那端的接地螺絲。注意控制擰螺絲的力度，避免折斷末屏金屬棒?；謴?fù)接地后，建議用表檢查末屏與變壓器外殼的電阻，數(shù)值應(yīng)為零。
2.內(nèi)接式：末屏通過(guò)接地帽接地，接地帽通過(guò)螺紋上緊在套管底座，接地帽內(nèi)部壓緊末屏，底座接地。注意觀察接地帽里面是否存在火花放電痕跡。旋開接地帽時(shí)注意力度，避免折斷末屏金屬棒；旋緊時(shí)不應(yīng)使用扳手，而應(yīng)用手旋緊接地保護(hù)帽。接地帽應(yīng)旋緊，避免里面受潮氧化腐蝕現(xiàn)象。
3.推拔常接式：末屏通過(guò)彈簧直接將外銅套壓緊套管底座內(nèi)壁，底座接地。打開保護(hù)帽檢查外銅套是否有火花放電痕跡或銅套有變色現(xiàn)象。絕緣試驗(yàn)恢復(fù)接地狀態(tài)時(shí)應(yīng)檢查銅套是否活動(dòng)自如，不能有卡澀，并使用萬(wàn)用表測(cè)量末屏對(duì)變壓器外殼（地）的電阻值，如異常應(yīng)處理。保護(hù)帽應(yīng)旋緊，避免末屏處受潮，導(dǎo)致末屏接地裝置中的金屬部件銹蝕，進(jìn)而造成外銅套與法蘭接觸面因銅銹存在而出現(xiàn)末屏接地不良現(xiàn)象。
以上為停電時(shí)的試驗(yàn)、檢查項(xiàng)目。如需要進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析、水分含量測(cè)試時(shí)，必須征求套管廠家的意見進(jìn)行。
四、專業(yè)巡檢技術(shù)
專業(yè)巡檢是專業(yè)技術(shù)人員對(duì)運(yùn)行中設(shè)備的某些項(xiàng)目進(jìn)行有針對(duì)性的檢查和測(cè)試。一般配備望遠(yuǎn)鏡和紅外熱像儀
（一）套管的油位和漏油檢查。采用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行仔細(xì)檢查，檢查部位跟以上一樣。
（二）紅外檢查。利用紅外技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)中具有電流、電壓致熱效應(yīng)或其他致熱效應(yīng)的帶電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和診斷。
1.儀器的選用。專業(yè)紅外檢測(cè)時(shí)，不宜使用紅外測(cè)溫儀（點(diǎn)溫儀），而用紅外熱像儀。
2.測(cè)試條件的選擇。以陰天、多云、夜間或晴天日落2h后為宜，夜間，不應(yīng)在雷、雨、霧、雪氣象條件下進(jìn)行檢測(cè)。
3.儀器的設(shè)置。設(shè)備的輻射率取0.9，色標(biāo)溫度量程宜設(shè)置在環(huán)境溫度加10K-20K左右的溫升范圍內(nèi)。
4.測(cè)量方法。首先對(duì)三相套管進(jìn)行全面的掃描。然后對(duì)異常發(fā)熱點(diǎn)、重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試分析。套管的重點(diǎn)掃描部位為三相套管的頂部導(dǎo)線接頭處、柱頭（包括將軍帽處）、瓷瓶柱及末屏處。
5.結(jié)果判斷。套管屬于綜合致熱型設(shè)備，既有電流致熱損耗，又有電壓致熱損耗。首先用比較直觀的同類比較判斷法，根據(jù)三相套管之間對(duì)應(yīng)部位的溫差進(jìn)行比較分析，找出異常部位。然后根據(jù)以下方法判斷。
6.三類缺陷的處理方法。對(duì)于一般缺陷，利用停電機(jī)會(huì)檢修，有計(jì)劃地安排試驗(yàn)檢修消除缺陷；應(yīng)在6個(gè)月內(nèi)安排處理；對(duì)于嚴(yán)重缺陷，應(yīng)在7天之內(nèi)安排處理，對(duì)頂部導(dǎo)線接頭處、柱頭缺陷，應(yīng)馬上采取降低負(fù)荷電流措施；對(duì)瓷瓶柱、末屏缺陷，應(yīng)立即采取措施消缺；對(duì)于危急缺陷，應(yīng)立即安排處理（消除缺陷或采取臨時(shí)措施限制其繼續(xù)發(fā)展），且不應(yīng)超過(guò)24小時(shí)。一般來(lái)說(shuō)，電壓致熱型的瓷瓶柱、末屏缺陷位置溫差達(dá)2-3K就是嚴(yán)重缺陷，不容易發(fā)現(xiàn)，測(cè)試的時(shí)候必須特別細(xì)心比較才可能發(fā)現(xiàn)。
五、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
（一）完善系統(tǒng)缺陷處理應(yīng)對(duì)措施，以盡快排除故障恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)硬件、軟件、通信問(wèn)題等等，這些故障往往需要廠家技術(shù)人員才能解決，并且原因查找起來(lái)不容易，花費(fèi)時(shí)間也比較長(zhǎng)。建議完善缺陷處理應(yīng)對(duì)措施，不斷提高系統(tǒng)管理人員和現(xiàn)場(chǎng)巡查人員異常故障處理應(yīng)對(duì)能力，使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常工作。
（二）在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)絕緣缺陷的判斷與傳統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷有差異，應(yīng)綜合考慮在線監(jiān)測(cè)的特殊性，提高判斷能力。
1.試驗(yàn)條件的綜合考慮。同一套管停電時(shí)與運(yùn)行時(shí)的主絕緣介損值不宜簡(jiǎn)單的等同比較，因?yàn)樵诰€監(jiān)測(cè)時(shí)，設(shè)備上所加的運(yùn)行電壓不是單相而是三相電壓，且電壓值也與停電預(yù)試時(shí)很不相同；另外還有鄰相的影響及雜散干擾，溫度、濕度、表面污穢等的情況也會(huì)有變化，這些都比停電時(shí)復(fù)雜得多。
（三）特別注意在線三相數(shù)據(jù)、在線歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比，有異常時(shí)，增加專業(yè)巡檢次數(shù)，爭(zhēng)取有停電機(jī)會(huì)時(shí)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)和檢查。必要時(shí)，馬上停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。
（四）加強(qiáng)基礎(chǔ)研究工作。目前，大多數(shù)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)仍停留在只提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的水平上，套管的在線監(jiān)測(cè)參量的變化與絕緣劣化程度的關(guān)系仍缺乏判斷經(jīng)驗(yàn)。對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、相同型號(hào)的套管數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，研究監(jiān)測(cè)參數(shù)及其變化與被測(cè)套管絕緣老化的關(guān)系，找出其中的規(guī)律。
總的來(lái)說(shuō)，在套管的正常運(yùn)行過(guò)程中，以上三種試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)綜合考慮實(shí)施，取長(zhǎng)補(bǔ)短，互為補(bǔ)充。在日常套管維護(hù)工作中，應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)巡檢，特別在關(guān)鍵的保供電時(shí)期，必須增加專業(yè)巡檢次數(shù)。如果已安裝了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并且穩(wěn)定性好，套管的預(yù)防性試驗(yàn)周期可以適當(dāng)延遲，甚至考慮減少需要接拆線的試驗(yàn)工作，但停電全面檢查工作是必要的。
