專利名稱：電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，高壓套管是電力網(wǎng)內(nèi)常用的設(shè)備，特別是電容式套管被廣泛使用 在高電壓等級(jí)的變壓器、穿墻引流線上。變壓器是電力網(wǎng)內(nèi)最重要的設(shè)備，變壓器套管的作 用是將變壓器內(nèi)部高、低壓引線引到油箱外部，不但作為引線對(duì)地絕緣，而且擔(dān)負(fù)著固定 引線的作用；是變壓器載流元件之一，在變壓器運(yùn)行中，長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)載電流，當(dāng)變壓器外部 發(fā)生短路時(shí)通過(guò)短路電流。因此，套管是變壓器上不可缺少的，但在絕緣上又是最溥弱、最 易出現(xiàn)間題的設(shè)備，套管的運(yùn)行直接影響著變壓器的安全，所以保證套管的安全運(yùn)行對(duì)整 個(gè)電力網(wǎng)來(lái)說(shuō)是很重要的。 電容式套管的結(jié)構(gòu)由導(dǎo)電桿、電容心子(一般由十幾層以上鋁箔層、絕緣層交替 疊加而成)、末屏(電容心子最外層)、末屏引出小瓷套、法蘭(金屬附件)、外瓷套。在變壓 器上，其上部在大氣中、下部在油箱中工作。電容式套管的電容心子為內(nèi)絕緣；外瓷套為外 絕緣，也起到保護(hù)電容心子的作用。外瓷套表面的電場(chǎng)受內(nèi)部電容心子的均壓作用而分布 均勻，從而提高了套管的電氣絕緣性能。 為了保證電容式套管能夠安全、可靠地運(yùn)行在變壓器上，按《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn) 規(guī)程》規(guī)定，要定期停用變壓器對(duì)電容式套管進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)的主要項(xiàng)目是對(duì)其絕緣進(jìn)行測(cè) 試，測(cè)量的目的是檢查其固體、(液體)變壓器油等絕緣是否老化或受潮。據(jù)統(tǒng)計(jì)電容式套 管85%以上的絕緣缺陷是進(jìn)水受潮。測(cè)量電容式套管末屏的絕緣狀態(tài)對(duì)發(fā)現(xiàn)絕緣受潮靈敏 度較高。電容式套管進(jìn)水受潮后，水分往往沉積于電容心子、末屏、法蘭附近而使末屏對(duì)地 絕緣水平大大降低。因此，測(cè)量末屏對(duì)地的絕緣狀態(tài)能有效監(jiān)測(cè)電容式套管進(jìn)水受潮缺陷。
《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，1-3年應(yīng)測(cè)量電容式套管末屏的絕緣狀態(tài)，以確 定電容式套管能否繼續(xù)運(yùn)行，這種測(cè)量需停電進(jìn)行。目前電力部門為了減小停電時(shí)間、提高 供電可靠性、最大程度地獲取經(jīng)濟(jì)效益等，停電測(cè)試周期一般都定為3年一次，此外近幾年 電力系統(tǒng)內(nèi)規(guī)定輸變電高壓電氣設(shè)備必須實(shí)行"狀態(tài)檢修"，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)和風(fēng) 險(xiǎn)評(píng)估，通過(guò)評(píng)價(jià)設(shè)備過(guò)去的運(yùn)行狀況和以往測(cè)試的各項(xiàng)參數(shù)如果設(shè)備以往運(yùn)行狀況良 好，評(píng)估出未來(lái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)所帶來(lái)的故障風(fēng)險(xiǎn)就較小，停電測(cè)試周期還要延長(zhǎng)到4年。在這 4年近1500天的時(shí)間里，運(yùn)行中的套管從絕緣方面考慮基本上失去監(jiān)測(cè)。停電測(cè)試電容式 套管絕緣狀態(tài)主要是測(cè)量其末屏絕緣電阻和介質(zhì)損耗因數(shù)，雖然此項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)芑痉从吵鲭?流互感器的絕緣狀態(tài)，但因其所加試驗(yàn)電壓較低(測(cè)絕緣電阻用2500V，測(cè)介損時(shí)施加不超 過(guò)3000V)，并不能反映出設(shè)備在運(yùn)行電壓下真實(shí)的絕緣狀態(tài)。 電容式套管在電網(wǎng)內(nèi)，一臺(tái)110kV變壓器要裝4只、220kV及以上變壓器要裝8只， 對(duì)室內(nèi)變電站，高壓進(jìn)出引線都要通過(guò)套管穿越墻壁、設(shè)備外殼等。正常運(yùn)行時(shí)每只電容式 套管的末屏端子必須接地。末屏在電容心子的最外側(cè)，但仍處在套管內(nèi)部的強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)，如果 末屏不可靠接地，在末屏上就會(huì)產(chǎn)生高電位，在長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)導(dǎo)致變壓器油和其他絕緣材料分解或老化，破壞套管內(nèi)部絕緣，降低套管的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，以保 證能有效地時(shí)時(shí)不斷地反映電容式套管絕緣狀態(tài)，提高電容式套管的使用壽命，保證變壓 器的正常運(yùn)行。 解決本發(fā)明問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是由一電流互感器與一電流表及一外殼組成 一裝置，將電流互感器串接在每只電容式套管的末屏端子與地之間，電流互感器的二次側(cè) 串一電流表，整個(gè)裝置串接于接地線中，裝置外殼單獨(dú)接地；當(dāng)電容式套管進(jìn)水，使末屏、變 壓器油受潮后，其對(duì)地的泄漏電流就會(huì)增大，這種泄漏電流主要是電導(dǎo)電流，這個(gè)電流通過(guò) 末屏引出的端子流入大地，通過(guò)串接的電流表讀取電流值；通過(guò)觀察各只電容式套管電流 值的大小和變化，來(lái)判斷每只電容式套管的絕緣狀態(tài)，及時(shí)制定停電計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)和檢修。
在裝置主回路上并一放電間隙，此間隙的作用是，萬(wàn)一主回路上的電流互感器一 次側(cè)斷線后，間隙放電后可與接地線導(dǎo)通，這樣使電容式套管的末屏不致于失去接地而懸 空產(chǎn)生高電位。 為了消除周圍電、場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，裝置外殼用全金屬外殼，只留觀察電 流的視窗。 接地電流值可通過(guò)視窗在本地觀察，也可用二次電纜線把信號(hào)引入控制室，在控 制室進(jìn)行監(jiān)控。 本發(fā)明的積極效果是監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，監(jiān)測(cè)方法科學(xué)準(zhǔn)確，可 在不停電的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并能反映出設(shè)備在運(yùn)行電壓下真實(shí)的絕緣狀態(tài)， 以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，不會(huì)使電容式套管失去有效的監(jiān)督，提高經(jīng)濟(jì)效益。


附圖示本發(fā)明方法使用的裝置在使用狀態(tài)下的示意圖。
具體實(shí)施例方式
由一電流互感器4、電流表5及一外殼3組成一裝置，如附圖所示，將電流互感器 4串接在每只電容式套管1的末屏端子2與接地線7之間，電流互感器4電流比為1/1，精 度0. 5級(jí)；電流互感器4的二次側(cè)串一電流表5，量程為雙層刻度，第一層刻度為0-100mA， 精度0. 5級(jí)，第二層刻度為100mA-500mA，精度1. 0級(jí)，電流表5的量程可自動(dòng)切換，切換與 不切換由同層指示燈為準(zhǔn)；整個(gè)裝置串接于接地線7中，裝置外殼3單獨(dú)接地；在裝置主回 路上并一放電間隙6，此間隙的作用是，萬(wàn)一主回路上的電流互感器4 一次側(cè)斷線后，間隙 放電后可與接地線7導(dǎo)通，這樣使電容式套管1的末屏不致于失去接地而懸空產(chǎn)生高電位。 為了消除周圍電、場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，裝置外殼3用全金屬外殼，只留觀察電流的視 窗。接地電流值可通過(guò)視窗在本地觀察，也可用二次電纜線把信號(hào)弓I入控制室，在控制室進(jìn) 行監(jiān)控。 電流互感器4絕緣正常時(shí)，電流幾乎為零，當(dāng)電容式套管1進(jìn)水后使末屏、變壓器 油受潮后，其對(duì)地的泄漏電流就會(huì)增大，這種泄漏電流主要是電導(dǎo)電流，這個(gè)電流通過(guò)末屏
4引出的末屏端子2流入大地，可以通過(guò)串接的電流表5讀取電流值。這樣我們就可以通過(guò) 觀察各只電容式套管1(一個(gè)電壓等級(jí)的A、B、C、0相各裝一只)電流值的大小和變化，來(lái)判 斷每只電容式套管1的絕緣狀態(tài)，及時(shí)制定停電計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)和檢修，不會(huì)使電容式套管 失去有效的監(jiān)督。
權(quán)利要求
一種電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于由電流互感器、電流表及外殼組成一裝置，將電流互感器串接在每只電容式套管的末屏端子與接地線之間，電流互感器的二次側(cè)串一電流表，整個(gè)裝置串接于接地線中，裝置外殼單獨(dú)接地；當(dāng)電容式套管進(jìn)水使末屏、變壓器油受潮后，其對(duì)地的泄漏電流就會(huì)增大，這個(gè)電流通過(guò)末屏引出的端子流入大地，通過(guò)串接的電流表讀取電流值；通過(guò)觀察各只電容式套管電流值的大小和變化，來(lái)判斷每只電容式套管的絕緣狀態(tài)，及時(shí)制定停電計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)和檢修。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在裝置主 回路上并一放電間隙，此間隙的作用是，萬(wàn)一主回路上的電流互感器一次側(cè)斷線后，間隙放 電后與接地線導(dǎo)通，這樣使電容式套管的末屏不致于失去接地而懸空產(chǎn)生高電位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于裝置外殼 用全金屬外殼，只留觀察電流的視窗。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于接地電流 值可通過(guò)視窗在本地觀察，也可用二次電纜線把信號(hào)引入控制室，在控制室進(jìn)行監(jiān)控。
全文摘要
一種電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，其關(guān)鍵是由一電流互感器與一電流表及一外殼組成一裝置，將電流互感器串接在每只電容式套管的末屏端子與地之間，電流互感器的二次側(cè)串一電流表，整個(gè)裝置串接于接地線中，裝置外殼單獨(dú)接地；有電流泄漏時(shí)這個(gè)電流通過(guò)末屏引出的端子流入大地，并通過(guò)串接的電流表讀取電流值；通過(guò)觀察各只電容式套管電流值的大小和變化，來(lái)判斷每只電容式套管的絕緣狀態(tài)，及時(shí)制定停電計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)和檢修。監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，監(jiān)測(cè)方法科學(xué)準(zhǔn)確，可在不停電的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并能反映出設(shè)備在運(yùn)行電壓下真實(shí)的絕緣狀態(tài)，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，不會(huì)使電容式套管失去有效的監(jiān)督，提高經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101793936SQ201010112680
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者李明, 湯振國(guó), 田新, 蔣坤, 陳亞州, 高世偉 申請(qǐng)人:河南省電力公司商丘供電公司