摘要：在我国进入21世纪的新时期，社会经济在快速发展，社会在不断进步，状态检修是电力行业发展的趋势，在线监测装置能为状态检修提供参考依据。为提高变压器套管绝缘在线监测装置的可靠性，文章对电网近期发生的两起变压器套管绝缘在线监测系统故障进行分析，确定其故障原因，并提出相应的整改措施及建议。
关键词：套管；在线监测；误判；电路板
引言
某核电主变压器高压套管采用油-SF6干式电容式套管，本文介绍测量电容量和介质损耗因数对检验该类套管安装质量和运行质量的重要性，以及选择绝缘在线监测装置的背景。根据某核电主变压器高压套管的结构、工艺特点，深入分析了其与绝缘在线监测装置接口匹配、增加元器件存在的风险等问题。通过绝缘离线与在线监测装置对比分析，明确取消某核电主变压器高压套管绝缘在线监测装置的必要性。最后针对某核电主变压器高压套管目前已采用的绝缘离线测量方法，结合实际提出相对较合理的改进方法。以期为后续在建或运行核电站采购或改造此类电容式设备及其配套绝缘离线或在线监测装置提供一定借鉴价值。
1变压器套管绝缘在线监测的重要意义
高压电气设备是电力系统的重要组成部分，高压电气设备的安全运行是影响电力系统安全、稳定和经济运行的主要因素之一。变压器套管是十分重要的输变电设备之一，因为各类套管绝缘损坏导致的大面积停电会对整个国民经济造成巨大的损失，影响到整个电网的安全运行及电站工作人员的安全。所以变压器运行中套管的绝缘状况对电力系统的安全运行至关重要，要求电力系统工作人员必须加强电气设备绝缘的监测与诊断，及时发现隐患以确保电力设备和人身安全。套管绝缘状况的好坏决定了套管的运行稳定性、可靠性和经济性。套管的绝缘在运行中受到电、磁、外力、环境等的综合作用，绝缘状态会逐渐老化，其性能会逐渐降低，严重的甚至丧失绝缘的功能，这就是绝缘的老化[[2]。高达2535%的变压器或者电抗器出现的故障与套管的绝缘缺陷相关，但是“绝缘的老化是一个缓慢变化的过程，很多情况下，根本无法直接发现绝缘老化的问题和程度，但当绝缘老化到临界阶段时，如果不能采取及时的维护措施，就可能导致套管发生严重的故障，进而影响变压器的正常运行，甚至导致突发性的电力事故，造成巨大的直接和间接经济损失”。近年来随着电压等级的不断提高、设备容量的增大，传统的离线预防性试验的方法已经难以满足现代大型电力系统安全运行的实际需要，很难真实的反映各类套管在运行条件下的绝缘状况，由于预防性试验是按固定的周期进行的，不能及时发现、及时跟踪、及时检修，不能满足实时监测的要求，具有极大的局限性，因此以状态检修代替定期检修已经成为电力系统设备检修的必然趋势，它可以避免或减少因绝缘故障引起的设备损坏和非计划停电，而状态维修的依据就是在线监测技术。在线监测技术是利用各种类型的传感器对反映设备绝缘状况的信息进行采集，通过模拟和数字的转换后将监测到的信息再交给上位机进行处理，最后在人机界面上以图像化、数字化的方式实时的显示设备的绝缘状态。在线监测技术要求对运行中的电气设备的绝缘状态进行实时的掌握，因此需要设计出能对变压器、电抗器套管的主要绝缘性能参数实现在线和连续测量的检测装置和技术。
2变压器套管绝缘在线监测系统故障分析及预控
2.1故障现象
（１）事件一。某５００ｋＶ主变压器在运过程中，套管绝缘在线监测系统报告５００ｋＶ侧Ａ相套管介损值数据异常，介损值为０．７２５％，接近规程要求值０．８％，且最近一次停电预试值为０．４１２％，增量为７５．９７％，增量超过３０％。（２）事件二。某５００ｋＶ主变压器５００ｋＶ侧Ｃ相套管存在家族性缺陷，在停电做套管介损试验时测得套管介损为０．５０％，铭牌介损值为０．３７％，增量为３５％，增量超过３０％。后进行套管介电响应测试，测得套管介损为０．２８％，并显示套管含水量不符合建模。
2.2电容式套管绝缘离线检测装置
目前离线测量介损与电容量的常用仪器有西林电桥、不平衡电桥和数字式自动介损测试仪。进行套管绝缘测试时常用试验接线方法有正接法和反接法。由于《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》未明确规定该项试验的现场接线方法，实际上往往参考出厂采用的接线方式，进行数据收集及对比分析安装前后套管质量变化。以海南昌江核电1#机组A相为例，测量不同阶段的套管绝缘试验结果均在误差范围内。仅测量了套管安装前导电杆对末屏之间的电容C1和介损tanδ1，及安装后绕组连同套管的电容和介损，其虽验证了套管出厂及交付现场后绝缘情况，但未进行安装前末屏对地、安装后导电杆对末屏与末屏对地的电容和介损测量。因此，就不能反映整个套管绝缘情况。在海南昌江核电不仅主变压器高压套管如此，主变压器高压中性点套管、低压套管，及辅变高压套管和中性点套管均存在此种情况。
2.3主控制屏柜、信号处理端子箱的安装
主控制屏柜安放在变电站主控制室内，便于所有的信号电缆通过电缆沟有序地引到屏柜的信号插座上。主控制屏柜安放完毕后，把工控机、显示器、键盘、电源放入屏柜指定的位置，接上电源线和通讯线，同时在电源入口加入空气开关进行保护，避免出现意外情况时对系统造成冲击。为了实现采样电压、电流信号的就地处理，避免长距离传输出现的信号干扰、衰减等问题，从传感器采集的信号通过信号电缆直接引入了端子箱，端子箱就进布置在三台主变压器的中间处，距离最远的变压器不超过1Omo主控单元电路就放置于端子箱中，包括DSP控制器、A/D转换单元、实时时钟芯片、电源等。温湿度传感器单元也一并置于端子箱中，将采集到的现场温湿度数据经过转换后直接送入DSP即可。端子箱为金属机箱，由于长期暴露在空气中，机箱内部必须能够防潮，机箱整体进行了涂漆和防锈处理，同时采取了必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施，机箱的不带电的金属部分全部在电气上连成一体，并可靠接地，电源进线贴有强电警示标志。电气及通讯电缆线路连结牢固，走线合理、美观，各连接卡套贴有标一记，各焊接点裸露部份套有热缩管。端子箱安装完毕后，接上电源，工作指示灯闪烁，表示系统已经能够正常工作。
2.4预控措施
（１）加强进网产品质量审查，产品现场安装前应进行质量检测，对新产品应制定相关验收标准。（２）安装过程应严格遵循安装说明及要求，对存在的问题及时进行修改，确保安装质量。（３）对已安装好的装置应结合停电进行试验及隐患排查，加装防雨、防潮装置，从而提高运行的稳定性。（４）加强日常巡维，特别要注意雨前雨后变压器套管绝缘在线监测数据的变化情况。
结语
两起事件均为套管绝缘在线监测系统的保护电路板单元故障引起，检修维护人员应加强进网在线监测装置的质量检查及安装工艺验收，确保在线监测装置安装后能发挥其应有的性能，降低误判的可能性。
参考文献
［１］张鹏，张川，崔潇，等．２２０ｋＶ变压器智能化改造［Ｊ］．山东电力技术，２０１１（４）．
［２］Ｑ／ＣＳＧ１２０６００７－２０１７ 中国南方电网有限责任公司电力设备检修试验规程［Ｓ］．
［３］孟志强．电气化铁路高压设备在线监测系统的研究与应用［Ｄ］．成都：西南交通大学，２００４．
［４］吕跃强．绝缘在线监测系统中ｔｇδ在线监测的研究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２００３．
［５］杨卫国．变电所绝缘在线监测系统研究与应用［Ｄ］．成都：西南交通大学，２００９．