高压套管在线监测介绍

① 高压套管
高压套管
定义：用于导电体穿过电器外壳、接地隔板或墙 壁的绝缘部件，如变压器绕组的出线套 管、穿墙套管等。 运行特点：外电极（如套管的中间法兰）边缘处 的电场十分集中，放电常从这里开始。 分类：充油套管；电容式套管（胶纸套管、油纸 套管）
为什么中间法 兰处电场最强？
1、导杆
2、绝缘层
SIM绝缘监测系统的构成
高压套管在线监测的原理及方法
c)
电流信号的获取：
内置传感器的取样方式，即通过2×2.5mm2的双绞屏 蔽电缆把本地测量单元的取样传感器串接在末屏接 地端，并在设备的末屏与地之间安装取样保护装置， 这样可有效防止由于双绞屏蔽电缆意外开断造成末 屏开路。
C相 B相 A相
本地测量单元接线端
主绝缘及电容 型套管末屏对 地tanδ与电容 量
1） 3 年 2）变压器套管、 电抗器套管在 变压器、电抗 器大修后 3）必要时
20℃时的tanδ（％）值应不大于下表中数值：
电压等级 kV 油纸 电 容 型 20、35 1.0 110 1.0 220、500 0.8
胶纸
气体 干式
3.0
/ /
1.5
500kV：53YH 220kV：211YH
高压套管在线监测的原理及方法
e) 现场实图:
讨论：
x日x时我厂#4B联变220kV侧套管在线监 测采集到设备电流为15.19 mA，电压为 135.25kV，试计算高压套管电容量？
⑤ 案例分析
案例分析
2007年5月27日2时55分，500kV天平Ⅰ线电抗 器5013DK高压套管在线监测数据中A相套管电 容量由440.35pF增加至465.83pF，增加了约6%， 其它无异常 ； 2007年6月9日凌晨，该套管电容量又有两次增 长，分别增长至469.19pF和474.83pF。
高压套管在线监测的原理及方法
PC
基准电压 A B C 容性设备 A B C A 避雷器 B C 变压器 H2 H2O It1 It2 环境参数 Iw1 Iw2 T RH
局 域 网 或 电 话 线
LC-PT
LCD
LC-CT/TB/OY/CVT
LC-AR
LC-TR
LC-EN
220V电源
现场总线(电源+通讯)
案例分析
在线监测数据：
高压套管在线监Hale Waihona Puke Baidu介绍
课程目的
通过本课程的学习，学员能够： • 说出高压套管的常规预防性试验项目 • 掌握高压套管常规预防性试验方法 • 说出高压套管在线监测的原理 • 掌握高压套管在线监测数据的分析方法
课程目录
① ② ③ ④ ⑤ 高压套管 高压套管的常规预试项目及试验方法 高压套管在线监测的原理及方法 高压套管在线监测数据分析与处理 案例分析
主绝缘及电容 型套管末屏对 地绝缘电阻
1） 3 年 2）变压器套管、 电抗器套管在 变压器、电抗 器大修后 3）必要时
高压套管的常规预试项目及试验方法
要求 周期 试验项目2
a) 测量变压器套管 tanδ时，与被试套 管相连的所有绕组 端子连在一起加压 ，其余绕组端子均 接地，末屏接电桥 ，正接线测量 b) 试验结果要求： c) 当电容型套管末屏 对地绝缘电阻小于 1000MΩ时，应测量 末屏对地tanδ，其 值不大于2％
1.0 1.0
1.0
1.0 1.0
非 电 容 型
充油
充胶 胶线
3.5
3.5 3.5
1.5
2.0 2.0
/
/ /
高压套管的常规预试项目及试验方法
其他试验项目：
带电测试tanδ及电容量 油中溶解气体色谱分析 局部放电测量 红外测温
讨论：
为什么当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于 1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ？
③ 高压套管在线监测的原理及方 法
高压套管在线监测的原理及方法
a) tanδ及电容量测量及计算原理：
tanδ测量原理：从套管末屏接地线上取得电流信号， 转换为电压信号；从电压互感器取得同相的电压信 号；两个信号经过滤波、放大及整形处理后，运用 数字电路计算得电流电压的相位差φ；则有：
tanδ= δ=0.5π- φ
末屏 N 电源 L 红 A相 A 通讯 B R B R 黑 红 B相 B R 黑 红 C相 B 黑 R B E 保护器 R 保护器 B E R B E 保护器 末屏 末屏
R :红色导线
CT或套管信号取样接线图
B :黑色导线 E :屏蔽铜网
高压套管在线监测的原理及方法
d) 基准电压信号的获取：
从电压互感器（PT）的二次端子箱获取基准PT信号 的取样方式 ，使用PT二次电压作为相位测量的基准 ， 采用在PT二次柜内部安装取样保护器，通过独立的 本地测量单元取样并就地测量的方式。
3、极板
4、中法兰
② 高压套管的常规预试项目及试 验方法
高压套管的常规预试项目及试验方法
要求 周期 试验项目1
a) 采用2500V兆欧表 b) 主绝缘的绝缘电阻 值一般不应低于下 列数值： 110kV及以上： 10000MΩ 35kV： 5000MΩ c) 末屏对地的绝缘电 阻不应低于1000MΩ
电容量测量原理：从套管末屏接地线上取得电流信 号；从电压互感器取得相同相的电压信号；计算可 得电容量：
C=I/（ωU）
高压套管在线监测的原理及方法
b) SIM2系统 ：
SIM-2绝缘状态监测系统是一套针对110kV及以上电 压等级的电气设备，实施绝缘状态在线监测及诊断 的完整解决方案，适应于监测运行中电力变压器、 互感器、耦合电容器、避雷器等高压电气设备的绝 缘状况。 采用分布式结构、就地测量、数字传输，在被监测 设备上安装智能化的本地测量单元LC（相当于智能 传感器），实现就地测量，通过现场总线把监测数 据传送到中央监控器SC（相当于主机）。用户（PC， 用户端的计算机）利用局域网或电话线可随时获取 监测数据和诊断结果。