高压套管绝缘在线监测研究教材.pdfVIP

高压套管介质损耗因素 （tg δ）在线监测研究 提要：高压套管是变压器，电抗器的重要组成部分，它的故障将导致变压器，电抗 器停运并造成电力系统大面积停电。随着绝缘在线监测技术的发展，通过高压套管绝缘在线 监测以窥视其绝缘设计特点，和其在运行中特性研究正在摸索中。武汉利捷电子技术有限责 任公司通过对500kV 某换流站变压器A 相套管介质损耗一年多来监测记录，展示和统计分 析了所有的数据，以供研究者、管理者研究高压套管绝缘评估及状态维修提供一些依据。 一、 套管的绝缘特征量 像所有的设备绝缘一样，套管绝缘的特征量可用下列4 个参数来表示： 1. 局部放电量 2. 介质损耗因素（tg δ）3. 泄漏电流 4. 电容值 上述4 个特征量中, 局部放电灵敏度最高，其次介质损耗因素（tg δ）、设备电容值也可以 反映套管绝缘状况。但是，在运行中套管的介质损耗因素（tg δ）的监测比较它的局部放电 监测较容易实现，而且能较灵敏的反映套管在运行情况下的绝缘实际状况，并可发现它的设 计及制造工艺优劣。 二、高压套管介质损耗因素（tg δ）在线监测原理 按照介质损耗因素（tg δ）定义 : 它是流过套管阻性电流与容性电流之比值 U I R tg = I x I IR S IX  图1 介质损耗角 定义 在线检测套管的介质损耗因素（tg δ）是在套管末屏引出的接地线上穿电流传感器，获 取电流信号，在母线电压互感器二次绕组（57V 处）接上电压传感器获取电压信号。将电压、 电流信号数字化及其它相关处理。将电流信号中有功分量（阻性电流）及无功分量 （容性电 流）分离出来。以获得套管的tg δ及其他绝缘参数。 测量运行套管绝缘参数特别是测量tg δ真实值较为困难，一些学者试图通过被监测套 0 0 管的电压、电流的相位差来求出δ值。即根据90 减去相位角φ的差值得到。 即“90 - φ= δ”来确定tg δ。 但从误差理论来说，这样求得的δ是不准确的。因为U 及I 的相位角φ相对于δ（仅 有几分-几十分）来说，是大几百倍的数，φ本身测量的误差比δ值（仅有几分-几十分）大 1 得多，因此tg δ值必然带有较大误差。 正确的方法是严格地遵照介质损耗物理定义来求得，即 从被检测套管总电流中分离出其有功分量IR 和容性分量Ix 按下列定义求得： I R tg = I x 其原理接线图如图2 所示。 图2 在线监测套管介质损耗因素原理图 数据采集分析系统包括主机系统接收电流和电压模拟数据，进行滤波放大、模数转换， 对数据进行统计分析。整个系统的软件建立在Win