高压电容套管试验的重要性及正确方法

1.何谓“电容型套管”？

答：电容型套管是以油纸、胶纸为主要绝缘材料，并以电容均压极板来均匀径向和轴向电场分布的复合绝缘材料套管。

2.为何运动中套管末屏必须接地？

答：为了使110kV及以上套管的径向和轴向场强均匀，其绝缘结构一般采用电容型，即在导杆上包上许多绝缘层，其间根据场强分布特点夹有许多铝箔，以组成一串同心圆柱形电容器。最外层铝箔即末屏通过小套管引出，方便对套管进行测量。如果运行中造成末屏不健全或接地不良，末屏会对地形成一个电容，而这个电容远小于套管本身的电容，按照电容串联原理，将在末屏与地之间形成很高的悬浮电压，造成末屏对地放电，烧毁附近的绝缘物，严重的还会发生套管爆炸事故。因此，确保运行过程末屏可靠接地具有重要意义。

3.高压电容套管电容芯子的结构特点是什么？其试验的现状怎样？

答：高压电容套管电容芯子的结构特点是：在管状导电杆外围，交替绕有同心绝缘层与锡箔层，且都用绝缘材料固定在法兰根部。测量端子内部引线接至末屏，供测取套管介质损失及局部放电测量之用；抽压端子内部引线接至靠近末屏的锡箔层，供小容量测量之用。有些老式电容套管没有测量端子和抽压端子，电容芯子的末屏由引出线接至法兰。高压电容套管是大型电力变压器开关等电气设备的重要部件，其质量优劣关系着电气设备能否安全运行。套管端部密封不良进水受潮而引起电容芯子受潮，是运行中常见的现象。水分和潮气进入使电容芯子内部受潮而导致绝缘水平降低的问题，目前已经引起人们的重视了，但对于潮气和水分只进入末屏附近的绝缘层，尚未进入芯子的初期受潮问题，目前还没有引起足够的重视。往往由于这个原因，给电气设备安全运行留下了隐患，酿成了事故。如果在做套管介质损失试验时，试验方法得当，能及时发现初期受潮的绝缘缺陷，尽快更换端部密封垫和套管绝缘油或经过妥善处理，就可能避免这类绝缘事故，因此采用正确的现场介质损失试验方法是极其重要的。然而一些部门和单位，在采用电桥法做这类套管的介质损失试验时，却往往只对电容芯子（图5-1中R1、C1和R2、C2）做试验，而忽略了测量端子（图5-1中的R3、C3），即不做末屏外围绝缘和油绝缘等的试验。这样测取的介损值，对于初期进水受潮的绝缘缺陷往往反映不出来，因而给电气设备安全运行留下了隐患。

图5-1　高压电容套管等值电路图

建议在条件允许的时候，将老式电容套管的末屏引出线加强绝缘或改装为测量端子供测试之用，使其达到能反映初期进水受潮情况的目的，增进安全运行的可靠性。(www.xing528.com)

4.当套管未安装到设备上或交接大修时从设备本体拆下来单独试验时，套管应垂直放置来测介损。为什么？

答：测量套管介损时，其电容小，当放置的位置不同时，因高压电极和测量电极对周围未完全接地的构架、物体、墙壁和地面的杂散阻抗的影响，会对套管的实测结果有很大的影响。不同的放置位置，这些影响又各不相同，所以往往出现分散性很大的测量结果。因此要求垂直放置（此时杂散阻抗的影响最小）在妥善接地的套管架上进行，而不应该把套管水平放置或用绝缘牵吊起来在任意角度进行测量。

5.在现场试验中发现，测量变压器上套管绝缘tgδ时，如果不注意变压器线圈的接线（如仅对被测套管的导电杆加压，其余相套管的导电杆悬空，且变压器的其他线圈均开路时），会产生较大的误差。为什么？

答：产生测量误差的原因，是和测量变压器线圈绝缘tgδ值时线圈不短接的情况是一样的，即是由于线圈的激磁电感和激磁磁通引起的变压器铁损所致。此时电流在数值上和相位上将不同于套管绝缘的电容和介质损耗所决定的值。电流通过线圈和套管电容层间的寄生电容，加在QS1型西林电桥的测量臂上引起了测量误差。

6.现场测量套管介损时，QS1电桥不能采用反接线，为什么？

答：由于电力变压器的油箱是与地电位分不开的，套管的法兰与变压器的油箱相联结，处于地电位。反接线测量（如图5-2所示）方法是试验电压高压端先经过电桥桥体，然后才将高压施加于测量端子上，并经桥体测量线和法兰后接地。图5-2这种测量方法实际测量了套管末屏对地的tanδ。

图5-2　错误反接法接线图