高压电气设备的试验与状态诊断11.ppt

第十一章 套管和绝缘子的状态分析与诊断 高压绝缘子按用途分为线路绝缘子和电站电器绝缘子两类。高压线 路绝缘子包括针式绝缘子、盘形悬式绝缘子、棒形悬式绝缘子、横担绝 缘子、电气化铁道用绝缘子、蝴蝶形绝缘子和拉紧绝缘子等。高压线路 中广泛应用盘形悬式绝缘子，针式绝缘子常用于35kV及以下电压等级的 线路上，瓷横担绝缘子用于110kV及以下电压等级的线路。高压电站电器 绝缘子，包括支柱绝缘子和套管绝缘子等。支柱绝缘子包括户外用的棒 形绝缘子、针式支柱绝缘子和户内支柱绝缘子。户外支柱绝缘子用于电 站支持母线或隔离开关等电器上，户内支柱绝缘子通常用于35kV及以下 户内隔离开关及母线支撑。高压套管绝缘子包括用于电站的穿墙套管以 及用于电气设备的变压器套管和油开关套管等。 套管和绝缘子在搬运和施工过程中，可能会因碰撞而留下伤痕；在 运行过程中，可能由于雷击，而使其破碎或损伤；由于机械负荷和高电 压的长期联合作用，而导致劣化，这都将使其击穿电压不断下降。当绝 缘子击穿电压下降至小于沿面干闪电压时，就称为低值绝缘子。当低值 绝缘子的内部击穿电压为零时，就称为零值绝缘子。当绝缘子串存在低 值或零值绝缘子时，在污秽环境中，在过电压甚至在工作电压作用下就 易发生闪络事故。因此，及时检出运行中存在的不良绝缘子，排除隐患 ，对减少电力系统事故、提高供电可靠性是很重要的。 * 第一节 套管和绝缘子的绝缘试验 一、套管绝缘试验 套管的定期预防性试验项目主要进行主绝缘及电容型套管末屏 对地绝缘电阻、主绝缘及电容型套管末屏对地tan与电容量。在大修 后或必要时进行油中溶解气体色谱分析交流耐压试验和局部放电试 验。 1、绝缘电阻的测试 套管的绝缘电阻测量是为了初步检查套管的绝缘情况，在交流 耐压试验前后均须进行。测量前要先用干燥清洁的布擦去其表面污 垢，并检查套管有无裂纹及烧伤情况。应用2500V兆欧表进行测量， 兆欧表的两个端钮分别接在套管的导杆和法兰上。 * 2、介质损耗角正切和电容量的测量 测量20kV及以上非纯瓷套管的介质损耗角正切和电容值是判断高压 套管绝缘的一项重要指标。因为套管劣化、受潮等都会导致其介质损耗 角正切的增加，所以根据介质损耗角正切的变化可以较灵敏地反映出绝 缘的劣化和其他局部缺陷。 测量套管的介质损耗角正切可采用QS1型西林电桥，用西林电桥测量 单独套管的tan值，可采用正接线方式。已安装于电力设备上的高压套管 ，其法兰盘与设备金属外壳直接连接并接地。测量这些套管的tan值时， 首先应将与套管连接的引线或绕组断开。除接地屏经小套管引出时可用 上述正接线法测量外，一般用反接线法测量。 在采用西林电桥测量套管的介质损耗角正切时，有时往往只测电容 芯子的介质损耗角正切，或只测量油纸套管导电芯对抽压或测量端子间 的tan，而不测量端子或抽压端子的介质损耗角正切。由于套管内部初期 进水受潮时，潮气和水分只进入末屏附近的绝缘层，故占总体积的比例 甚小，往往反映不出来，这给电气设备安全运行留下隐患。 * 3、交流耐压实验 套管在交接时或大修后需要进行交流耐压试验，试验时应先将 被试套管表面擦干净。对于变压器或油断路器等充油设备上的套管 ，应将下部浸于绝缘油内，法兰与油箱外壳连接并接地，接地屏同 时接地，在导杆上施加试验电压。 4、局部放电测量 对66kV及以上的电容型套管在大修后可测量局部放电作为辅助 试验，关于局部放电试验请参阅本书相关章节，这里不再介绍。 * 二、绝缘子绝缘试验 支柱绝缘子和悬式绝缘子的预防性试验项目主要包括：零值绝 缘子检测、绝缘电阻测量、交流耐压试验、绝缘子表面污秽物的等 值盐密测定等。 1、绝缘电阻的测试 清洁干燥的良好绝缘子，其绝缘电阻是很高的。电瓷有裂纹时 ，绝缘电阻一般也没有明显的降低。当电瓷龟裂处有湿气及灰尘、 脏污入侵后，绝缘电阻将显著下降，仅为数百甚至数十兆欧，用兆 欧表可以明显地检出。测量多元件支柱绝缘子每一元件的绝缘电阻 时，应在分层胶合处绕铜线，然后接到兆欧表上，以免在不同位置 测得的绝缘电阻数值相差太大，造成误判断。《规程》规定，用 2500V兆欧表测量绝缘电阻时，多元件支柱绝缘子和每片悬式绝缘子 的绝缘电阻不应低于300MΩ。500kV悬式绝缘子的绝缘电阻不低于 500MΩ。 * 2、交流耐压试验 对于单元件的支柱绝缘子，交流耐压目前是最有效、最简易的 试验方法。预防性试验时，可用交流耐压试验代替测量电压分布和 绝缘电阻，或用它来最后判断用上述方法检出的绝缘子。对于绝缘 子的交流耐压实验，各级电压的支柱绝缘子和悬式绝缘子的交流耐 压试验电压标准见表11-1和表11-2。按试验电压标准耐