[實用新型]電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020117773.5
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN201707403U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明;湯振國;高世偉;蔣坤;田新;陳亞州
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省電力公司商丘供電公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 徐皂蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測的裝置。

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，長期通過負(fù)載電流，當(dāng)變壓器外部發(fā)生短路時通過短路電流。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)行對整個電力網(wǎng)來說是很重要的。

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)防性試驗規(guī)程》規(guī)定，要定期停用變壓器對電容式套管進(jìn)行測試。試驗的主要項目是對其絕緣進(jìn)行測試，測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)計電容式套管85％以上的絕緣缺陷是進(jìn)水受潮。測量電容式套管末屏的絕緣狀態(tài)對發(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地絕緣水平大大降低。因此，測量末屏對地的絕緣狀態(tài)能有效監(jiān)測電容式套管進(jìn)水受潮缺陷。

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定，1-3年應(yīng)測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，這種測量需停電進(jìn)行。目前電力部門為了減小停電時間、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)備必須實行“狀態(tài)檢修”，對設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行評價和風(fēng)險評估，通過評價設(shè)備過去的運(yùn)行狀況和以往測試的各項參數(shù)：如果設(shè)備以往運(yùn)行狀況良好，評估出未來設(shè)備運(yùn)行時所帶來的故障風(fēng)險就較小，停電測試周期還要延長到4年。在這4年近1500天的時間里，運(yùn)行中的套管從絕緣方面考慮基本上失去監(jiān)測。

停電測試電容式套管絕緣狀態(tài)主要是測量其末屏絕緣電阻和介質(zhì)損耗因數(shù)，雖然此項試驗?zāi)芑痉从吵鲭娏骰ジ衅鞯慕^緣狀態(tài)，但因其所加試驗電壓較低(測絕緣電阻用2500V，測介損時施加不超過3000V)，并不能反映出設(shè)備在運(yùn)行電壓下真實的絕緣狀態(tài)。

電容式套管在電網(wǎng)內(nèi)，一臺110kV變壓器要裝4只、220kV及以上變壓器要裝8只，對室內(nèi)變電站，高壓進(jìn)出引線都要通過套管穿越墻壁、設(shè)備外殼等。正常運(yùn)行時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)電場內(nèi)，如果末屏不可靠接地，在末屏上就會產(chǎn)生高電位，在長期運(yùn)行中會導(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

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種電容式套管絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，以保證能有效地時時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。

解決本實用新型問題所采取的技術(shù)方案是：由一電流互感器與一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地之間，電流互感器的二次側(cè)串一電流表，整個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，其對地的泄漏電流就會增大，這種泄漏電流主要是電導(dǎo)電流，這個電流通過末屏引出的端子流入大地，通過串接的電流表讀取電流值；通過觀察各只電容式套管電流值的大小和變化，來判斷每只電容式套管的絕緣狀態(tài)，及時制定停電計劃進(jìn)行試驗和檢修。

在裝置主回路上并一放電間隙，此間隙的作用是，萬一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。

為了消除周圍電、場磁場對測量結(jié)果的影響，裝置外殼用全金屬外殼，只留觀察電流的視窗。

接地電流值可通過視窗在本地觀察，也可用二次電纜線把信號引入控制室，在控制室進(jìn)行監(jiān)控。