套管和絕緣子的狀態(tài)分析與診斷

關(guān)于套管和絕緣子的狀態(tài)分析與診斷第1頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

高壓絕緣子按用途分為線路絕緣子和電站電器絕緣子兩類。高壓線路絕緣子包括針式絕緣子、盤形懸式絕緣子、棒形懸式絕緣子、橫擔(dān)絕緣子、電氣化鐵道用絕緣子、蝴蝶形絕緣子和拉緊絕緣子等。高壓線路中廣泛應(yīng)用盤形懸式絕緣子，針式絕緣子常用于35kV及以下電壓等級(jí)的線路上，瓷橫擔(dān)絕緣子用于110kV及以下電壓等級(jí)的線路。高壓電站電器絕緣子，包括支柱絕緣子和套管絕緣子等。支柱絕緣子包括戶外用的棒形絕緣子、針式支柱絕緣子和戶內(nèi)支柱絕緣子。戶外支柱絕緣子用于電站支持母線或隔離開關(guān)等電器上，戶內(nèi)支柱絕緣子通常用于35kV及以下戶內(nèi)隔離開關(guān)及母線支撐。高壓套管絕緣子包括用于電站的穿墻套管以及用于電氣設(shè)備的變壓器套管和油開關(guān)套管等。套管和絕緣子在搬運(yùn)和施工過程中，可能會(huì)因碰撞而留下傷痕；在運(yùn)行過程中，可能由于雷擊，而使其破碎或損傷；由于機(jī)械負(fù)荷和高電壓的長(zhǎng)期聯(lián)合作用，而導(dǎo)致劣化，這都將使其擊穿電壓不斷下降。當(dāng)絕緣子擊穿電壓下降至小于沿面干閃電壓時(shí)，就稱為低值絕緣子。當(dāng)?shù)椭到^緣子的內(nèi)部擊穿電壓為零時(shí)，就稱為零值絕緣子。當(dāng)絕緣子串存在低值或零值絕緣子時(shí)，在污穢環(huán)境中，在過電壓甚至在工作電壓作用下就易發(fā)生閃絡(luò)事故。因此，及時(shí)檢出運(yùn)行中存在的不良絕緣子，排除隱患，對(duì)減少電力系統(tǒng)事故、提高供電可靠性是很重要的。

第2頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)套管和絕緣子的絕緣試驗(yàn)

一、套管絕緣試驗(yàn)套管的定期預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目主要進(jìn)行主絕緣及電容型套管末屏對(duì)地絕緣電阻、主絕緣及電容型套管末屏對(duì)地tan與電容量。在大修后或必要時(shí)進(jìn)行油中溶解氣體色譜分析交流耐壓試驗(yàn)和局部放電試驗(yàn)。1、絕緣電阻的測(cè)試套管的絕緣電阻測(cè)量是為了初步檢查套管的絕緣情況，在交流耐壓試驗(yàn)前后均須進(jìn)行。測(cè)量前要先用干燥清潔的布擦去其表面污垢，并檢查套管有無裂紋及燒傷情況。應(yīng)用2500V兆歐表進(jìn)行測(cè)量，兆歐表的兩個(gè)端鈕分別接在套管的導(dǎo)桿和法蘭上。

第3頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、介質(zhì)損耗角正切和電容量的測(cè)量測(cè)量20kV及以上非純瓷套管的介質(zhì)損耗角正切和電容值是判斷高壓套管絕緣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因?yàn)樘坠芰踊?、受潮等都?huì)導(dǎo)致其介質(zhì)損耗角正切的增加，所以根據(jù)介質(zhì)損耗角正切的變化可以較靈敏地反映出絕緣的劣化和其他局部缺陷。測(cè)量套管的介質(zhì)損耗角正切可采用QS1型西林電橋，用西林電橋測(cè)量單獨(dú)套管的tan值，可采用正接線方式。已安裝于電力設(shè)備上的高壓套管，其法蘭盤與設(shè)備金屬外殼直接連接并接地。測(cè)量這些套管的tan值時(shí)，首先應(yīng)將與套管連接的引線或繞組斷開。除接地屏經(jīng)小套管引出時(shí)可用上述正接線法測(cè)量外，一般用反接線法測(cè)量。在采用西林電橋測(cè)量套管的介質(zhì)損耗角正切時(shí)，有時(shí)往往只測(cè)電容芯子的介質(zhì)損耗角正切，或只測(cè)量油紙?zhí)坠軐?dǎo)電芯對(duì)抽壓或測(cè)量端子間的tan，而不測(cè)量端子或抽壓端子的介質(zhì)損耗角正切。由于套管內(nèi)部初期進(jìn)水受潮時(shí)，潮氣和水分只進(jìn)入末屏附近的絕緣層，故占總體積的比例甚小，往往反映不出來，這給電氣設(shè)備安全運(yùn)行留下隱患。

第4頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、交流耐壓實(shí)驗(yàn)套管在交接時(shí)或大修后需要進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將被試套管表面擦干凈。對(duì)于變壓器或油斷路器等充油設(shè)備上的套管，應(yīng)將下部浸于絕緣油內(nèi)，法蘭與油箱外殼連接并接地，接地屏同時(shí)接地，在導(dǎo)桿上施加試驗(yàn)電壓。4、局部放電測(cè)量對(duì)66kV及以上的電容型套管在大修后可測(cè)量局部放電作為輔助試驗(yàn)，關(guān)于局部放電試驗(yàn)請(qǐng)參閱本書相關(guān)章節(jié)，這里不再介紹。

第5頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、絕緣子絕緣試驗(yàn)支柱絕緣子和懸式絕緣子的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括：零值絕緣子檢測(cè)、絕緣電阻測(cè)量、交流耐壓試驗(yàn)、絕緣子表面污穢物的等值鹽密測(cè)定等。1、絕緣電阻的測(cè)試清潔干燥的良好絕緣子，其絕緣電阻是很高的。電瓷有裂紋時(shí)，絕緣電阻一般也沒有明顯的降低。當(dāng)電瓷龜裂處有濕氣及灰塵、臟污入侵后，絕緣電阻將顯著下降，僅為數(shù)百甚至數(shù)十兆歐，用兆歐表可以明顯地檢出。測(cè)量多元件支柱絕緣子每一元件的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)在分層膠合處繞銅線，然后接到兆歐表上，以免在不同位置測(cè)得的絕緣電阻數(shù)值相差太大，造成誤判斷?！兑?guī)程》規(guī)定，用2500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí)，多元件支柱絕緣子和每片懸式絕緣子的絕緣電阻不應(yīng)低于300MΩ。500kV懸式絕緣子的絕緣電阻不低于500MΩ。

第6頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、交流耐壓試驗(yàn)對(duì)于單元件的支柱絕緣子，交流耐壓目前是最有效、最簡(jiǎn)易的試驗(yàn)方法。預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，可用交流耐壓試驗(yàn)代替測(cè)量電壓分布和絕緣電阻，或用它來最后判斷用上述方法檢出的絕緣子。對(duì)于絕緣子的交流耐壓實(shí)驗(yàn)，各級(jí)電壓的支柱絕緣子和懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見表11-1和表11-2。按試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)耐壓1min，在升壓和耐壓過程中不發(fā)生跳弧為合格。對(duì)運(yùn)行中的35kV變電所內(nèi)的支柱絕緣子，可以連同母線進(jìn)行整體耐壓，試驗(yàn)電壓為100kV，時(shí)間為1min，耐壓完畢后，必須測(cè)量各膠合元件的絕緣電阻，以檢出不合格的元件。對(duì)于穿墻套管絕緣子，應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行加壓。對(duì)變壓器出線套管，如系35kV電壓等級(jí)，試驗(yàn)時(shí)套管內(nèi)應(yīng)充滿油，下半部應(yīng)浸入絕緣油中再加壓。

第7頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓3610152035最高工作電壓3．56．911．517．52340．5純瓷和充油絕緣出廠2532425768100交接和大修2532425768100固體有機(jī)絕緣出廠2532425768100交接和大修222838505990型號(hào)X—3X—3CX—1—4．5X—4．5C—5X—7X—11X—16XF—4．5試驗(yàn)電壓（kV）455660647080表11-1支柱絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（kV）

表11-2懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

第8頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、表面污穢物等值鹽密測(cè)定此試驗(yàn)為新增項(xiàng)目。目的確良是累積每個(gè)電站污染狀況定量數(shù)據(jù)，為準(zhǔn)確調(diào)正污絕緣水平提供數(shù)據(jù)。鹽密值超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況采取調(diào)爬、清掃、涂料等措施。含鹽量可用測(cè)鹽溶液電導(dǎo)率或密度的方法來確定。等值鹽密法的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀易懂，對(duì)人員和設(shè)備要求較高，便于推廣。其缺點(diǎn)是不反映污穢成分，不反映非電物質(zhì)的含量，不反映污穢在絕緣子上的分布。而污穢又分為4個(gè)階段：污穢的沉積、受潮、干區(qū)的形成和局部電弧的發(fā)展，所以等值鹽密法的測(cè)量結(jié)果只反映積累污穢的結(jié)果，不反映過程。因此不能反映局部電弧的發(fā)展?fàn)顩r。

第9頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)絕緣子的電位分布實(shí)驗(yàn)

一、絕緣子串電壓分布規(guī)律每一個(gè)絕緣子就相當(dāng)于一個(gè)電容器，因此一個(gè)絕緣子串就相當(dāng)于由許多電容器組成的鏈形回路。因?yàn)榻^緣子的體積電阻和表面電阻較正常情況下（50Hz）的容抗大得多，所以一般將它看成串聯(lián)的電容回路。如果不考慮其他因素影響，由于每個(gè)絕緣子的電容量相等，因而在絕緣子串中，每一片絕緣子分擔(dān)的電壓是相同的。但由于每個(gè)絕緣子的金屬部分與桿塔（地）間、導(dǎo)線間均存在雜散電容（寄生電容），絕緣子串中每個(gè)絕緣子實(shí)際所分擔(dān)的電壓并不相同。

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圖1絕緣子串的等值電路圖（a）僅考慮金屬部分對(duì)桿塔的電容（b）僅考慮金屬部分對(duì)導(dǎo)線的電容在圖（a）中，C為絕緣子本身的電容，Cz為其金屬部分對(duì)桿塔的電容。由于存在這種電容，當(dāng)有電位差時(shí)，就有一個(gè)電流經(jīng)Cz流入接地支路。流經(jīng)Cz的電流都分別要流經(jīng)電容C，因此，愈靠近導(dǎo)線的電容C所流經(jīng)的電流就愈大。由于各絕緣子電容大致相等，則它們的容抗也大致相等，又由于靠近導(dǎo)線的絕緣子的電容電流較大，所以此處每片絕緣子上的電壓降也就較大。絕緣子串的電壓分布如下圖中的曲線1在圖（b）中，C為絕緣子本身的電容，Cd為其金屬部分對(duì)導(dǎo)線的電容。由于每個(gè)電容Cd兩端均有電位差，因此就有電容電流流過，而且都必須經(jīng)電容C到地構(gòu)成回路，這樣就使離導(dǎo)線愈遠(yuǎn)的絕緣子所流過的電流愈多，電壓降也愈大。絕緣子串的電壓分布如圖11-2的曲線2

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絕緣子串的電壓分布曲線圖1—僅考慮Cz作用；2—僅考慮Cd作用；3—考慮Cz、Cd兩者同時(shí)作用

由于絕緣子金屬部分對(duì)導(dǎo)線的電容Cd比其對(duì)地電容Cz小，因而流過的電流也小，所以產(chǎn)生的壓降就相對(duì)地較小。實(shí)際的絕緣子串各個(gè)絕緣子上的電壓分布應(yīng)考慮兩種電容的同時(shí)作用，即沿絕緣子串的電壓分布應(yīng)該由分別考慮Cz與Cd所得到的電壓分布相疊加，如圖中的曲線3所示。由圖可見，沿絕緣子串的電壓分布是極不均勻的，靠近導(dǎo)線的絕緣子電壓降最大，離導(dǎo)線愈遠(yuǎn)的絕緣子兩端壓降愈小，當(dāng)絕緣子靠近桿塔橫擔(dān)時(shí)，絕緣子電壓降又升高。絕緣子串愈長(zhǎng)，電壓分布愈不均勻，愈容易導(dǎo)致某些部位的絕緣損壞。

第12頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、絕緣子串電壓分布測(cè)量方法測(cè)量電壓分布的工具有短路叉、電阻分壓桿、電容分壓桿、火花間隙檢驗(yàn)桿等。短路叉這是檢測(cè)損壞絕緣子（又稱零值絕緣子）最簡(jiǎn)便的工具，其檢測(cè)方法如圖所示。

短路叉檢測(cè)法圖

檢測(cè)桿端部裝上一個(gè)金屬絲做成的叉子，把短路叉的一端2和下面絕緣子的鋼帽接觸，當(dāng)另一端1靠近被測(cè)絕緣子的鋼帽時(shí)，1和鋼帽間的空氣隙會(huì)產(chǎn)生火花。被測(cè)絕緣子承受的分布電壓愈高，出現(xiàn)火花愈早，而且火花的聲音也愈大，因此根據(jù)放電情況可以判斷被測(cè)絕緣子承受電壓的情況。如果被測(cè)絕緣子是零值的，就不承受電壓，因而就沒有火花。這種測(cè)桿不能測(cè)出電壓分布的具體數(shù)值，但可以檢查出零值絕緣子。在使用時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)電壓等級(jí)較低時(shí)（35kV及以下）不能因火花間隙放電而引起相對(duì)地閃絡(luò)。

第13頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.電阻分壓桿、電容分壓桿電阻分壓桿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和接線如圖11-4所示，其中圖(a)、(b)是表示測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間電位差的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部連接圖，適用于110kV及以上的變電所和線路絕緣子串測(cè)量；圖11-4(c)、(d)是表示測(cè)量某點(diǎn)對(duì)地電位的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部連接圖，適用于35kV變電所內(nèi)支柱絕緣子的測(cè)量。這種檢驗(yàn)桿應(yīng)預(yù)先在室內(nèi)求出端部電壓和微安表讀數(shù)的關(guān)系，并應(yīng)經(jīng)常校準(zhǔn)。通常盤形懸式絕緣子C≈50pF，=64M。當(dāng)采用電阻為220M的絕緣桿與之并聯(lián)時(shí)，阻抗值降為50M，將會(huì)導(dǎo)致約20%的誤差，這需要在測(cè)量中注意。在強(qiáng)電場(chǎng)附近測(cè)量時(shí)，要注意外界電場(chǎng)對(duì)表讀數(shù)的影響，必要時(shí)需采用適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施。第14頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電阻分壓桿測(cè)量法圖(a)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)電位差的外部連接;(b)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)電位差的內(nèi)部連接;(c)測(cè)量某點(diǎn)電位的外部連接;(d)測(cè)量某點(diǎn)電位的內(nèi)部連接

第15頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)采用圖(a)方法測(cè)量時(shí)，若某片絕緣子片的電位差為0，則該片絕緣子即為零值絕緣子。當(dāng)采用圖(b)方法測(cè)量時(shí)，應(yīng)先從母線端開始讀取微安表的讀數(shù)，依次往下進(jìn)行，所測(cè)得的微安數(shù)應(yīng)該是遞減的，如出現(xiàn)某片絕緣子與上一片絕緣子電流值相同，則該片絕緣子就是零值絕緣子。電容分壓桿與電阻分壓桿類似，只是將電阻串和帶有橋式整流的微安表，換成一個(gè)或幾個(gè)串聯(lián)且能承受被測(cè)電壓的高壓電容器與一個(gè)小量限指針式的靜電電壓表相串聯(lián)。當(dāng)電容器的電容量取的足夠小的時(shí)候，被測(cè)量的電壓都分布在電容器上，因此小量限的電壓表就可測(cè)量幾千到幾萬(wàn)伏的電壓。

第16頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.火花間隙檢測(cè)桿圖所示為一種可調(diào)火花間隙的檢測(cè)桿，其測(cè)量部分是一個(gè)可調(diào)的放電間隙和一個(gè)小容量的高壓電容器相串聯(lián)，預(yù)先在室內(nèi)校好放電間隙的放電電壓值，并標(biāo)在刻度板上，測(cè)桿在機(jī)械上可以旋轉(zhuǎn)。這樣，在現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)接到被測(cè)的絕緣子上后，轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿，改變放電間隙，直至開始放電，即可讀出相應(yīng)于間隙距離在刻度板上所標(biāo)出的放電電壓值。如果某一元件上的分布電壓低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，而相鄰其他元件的分布電壓又高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，則該元件可能有缺陷。為了防止因火花間隙放電短接了良好的絕緣元件而引起相對(duì)地閃絡(luò)，可以用電容與火花間隙串聯(lián)后再接到探針上去。電容值約為30pF,與一片良好的懸式絕緣子的電容值接近。因?yàn)楹碗娙荽?lián)的火花間隙的電容量只有幾皮法（pF），所以電容的存在基本上不會(huì)降低作用于間隙上的被測(cè)電壓。

第17頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

這種檢測(cè)工具的缺點(diǎn)是，動(dòng)電極容易損傷而變形，放電電壓受溫度影響，檢測(cè)結(jié)果分散性大，這些都使其檢測(cè)的準(zhǔn)確性較差，而且測(cè)量時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，時(shí)間也較長(zhǎng)，因此，它僅用于檢驗(yàn)性測(cè)量，對(duì)于零值絕緣子的檢測(cè)還是有效的?？烧{(diào)火花間隙檢測(cè)桿測(cè)量法圖第18頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)套管和絕緣子故障診斷

一、絕緣子運(yùn)行狀態(tài)分析在運(yùn)行中，絕緣子承受著工作電壓和各種過電壓的作用，承受著絕緣子自重、導(dǎo)線重量、覆冰重量、風(fēng)力、震動(dòng)力以及系統(tǒng)運(yùn)行中的電磁、機(jī)械力，其工作條件通常是非常惡劣的，所以一個(gè)好的絕緣子應(yīng)該具有熱穩(wěn)定、耐放電、耐污穢、抗拉、抗彎、抗扭、耐振動(dòng)、耐電弧、耐泄漏、耐腐蝕等性能。絕緣子在電力系統(tǒng)中數(shù)量極大，一條近代超高壓輸電線路上所用的絕緣子可能達(dá)上百萬(wàn)個(gè)。按擊穿類型可將絕緣子分為“不擊穿”型和“可擊穿”型。通常將擊穿距離與閃絡(luò)距離之比小于1/2的絕緣子作為可擊穿型。考慮絕緣子的滑閃放電特性，又可分為“不滑閃”型和“可滑閃”型。絕緣子表面上的電力線基本上與表面平行或相切的屬于“不滑閃”型，而“可滑閃”絕緣子的法線分量和切線分量同時(shí)存在。

第19頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

傳統(tǒng)的用于制造絕緣子的材料是高壓電瓷，它具有絕緣性能和化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，并具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。后來發(fā)展了玻璃、鋼化玻璃、高堿玻璃、澆注環(huán)氧樹脂作為絕緣子的絕緣材料。硅橡膠有機(jī)絕緣子近年來得到了飛速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)開始用于500kV高壓輸電線路中。絕緣子性能主要由電氣性能、機(jī)械性能、熱性能和抗老化性能等決定。絕緣子的電氣性能主要包括絕緣子閃絡(luò)特性、各種過電壓下的電氣性能、絕緣子的污穢閃絡(luò)特性、油中工頻擊穿電壓特性；絕緣子的機(jī)械性能主要包括抗彎強(qiáng)度；絕緣子的熱性能主要包括其冷熱性能。

《規(guī)程》規(guī)定，用2500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí)，多元件支柱絕緣子和每片懸式絕緣子的絕緣電阻不應(yīng)低于300M。500kV懸式絕緣子的絕緣電阻不低于500M。而對(duì)于絕緣子的交流耐壓實(shí)驗(yàn)，各級(jí)電壓的支柱絕緣子和懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見表。按試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)耐壓1min，在升壓和耐壓過程中不發(fā)生跳弧為合格。對(duì)運(yùn)行中的35kV變電所內(nèi)的支柱絕緣子，可以連同母線進(jìn)行整體耐壓，試驗(yàn)電壓為100kV，時(shí)間為1min，耐壓完畢后，必須測(cè)量各膠合元件的絕緣電阻，以檢出不合格的元件。對(duì)于穿墻套管絕緣子，應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行加壓。對(duì)變壓器出線套管，如系35kV電壓等級(jí)，試驗(yàn)時(shí)套管內(nèi)應(yīng)充滿油，下半部應(yīng)浸入絕緣油中再加壓。第20頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓3610152035最高工作電壓3．56．911．517．52340．5純瓷和充油絕緣出廠2532425768100交接和大修2532425768100固體有機(jī)絕緣出廠2532425768100交接和大修222838505990支柱絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（kV）表型號(hào)X—3X—3CX—1—4．5X—4．5C—5X—7X—11X—16XF—4．5試驗(yàn)電壓（kV）455660647080懸式絕緣子的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表第21頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、套管運(yùn)行狀態(tài)分析

高壓套管主要用在高壓載流導(dǎo)體需要穿過與其電位不同的金屬箱殼或墻壁處，通常按絕緣結(jié)構(gòu)和主絕緣材料的不同，將高壓套管分為單一絕緣套管（純瓷套管、樹脂套管）、復(fù)合絕緣套管（充油套管、充膠套管、充氣套管）、電容式套管（油紙電容式套管、膠紙電容式套管）等；按用途不同可分為穿墻套管和電器套管，其中電器套管又按具體配套對(duì)象分為變壓器、互感器、斷路器套管。純瓷套管內(nèi)部采用空氣腔或被短路的空氣腔絕緣結(jié)構(gòu)，為了克服滑閃常在法蘭附近設(shè)置大傘裙并涂覆導(dǎo)電層，以均勻電場(chǎng)；充油套管其徑向是用變壓器油絕緣，瓷套起徑附加絕緣和外絕緣作用，；電容式套管由電容芯子、瓷套、連接套筒和固定附件組成，電容芯子是套管的主絕緣，瓷套是外絕緣和保護(hù)芯子的密閉容器。油紙電容芯子是用電纜紙和油作絕緣，膠紙電容芯子是有酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂涂覆紙作絕緣，電極一般用鋁箔或金屬化紙。電容芯子兩端加工成階梯狀或錐形，并全部浸在變壓器油中。高壓電容式套管設(shè)有介質(zhì)損耗測(cè)量端子，用小瓷套從末屏（電容芯子最外層電極）引出，運(yùn)行時(shí)接地。

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套管式結(jié)構(gòu)是一種容易發(fā)生滑閃放電的絕緣結(jié)構(gòu)。為了提高套管的閃絡(luò)電壓，必須采取防止滑閃的措施，改善電場(chǎng)分布。瓷套形外絕緣套管，其放電性能要求與一般絕緣子相同；內(nèi)絕緣套管是一個(gè)電場(chǎng)比較復(fù)雜的電容芯子，其熱穩(wěn)定性、耐局部放電性能至關(guān)重要。電容型套管絕緣電阻測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足：導(dǎo)電芯對(duì)抽壓端子或測(cè)量端子間的絕緣電阻不小于10000M，抽壓端子和測(cè)量端子間的絕緣電阻不小于1000M，測(cè)量端子對(duì)法蘭的絕緣電阻應(yīng)不小于1000M。套管的耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表11-5，試驗(yàn)時(shí)間為1min。若試驗(yàn)中該套管無放電現(xiàn)象，內(nèi)部無擊穿響聲，儀表指示穩(wěn)定，則認(rèn)為合格，試驗(yàn)時(shí)允許套管上部有電暈現(xiàn)象。

第23頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月額定電壓試驗(yàn)電壓36103560110220純瓷套管在交接和大修中戶外式273546105180285550戶內(nèi)式25324292165265490非純瓷套管在交接和大修中戶外式24324295165265500戶內(nèi)式22283885150240440

套管的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（kV）表《規(guī)程》規(guī)定20℃時(shí)tan值（%）不應(yīng)大于下表的規(guī)定值。

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末屏對(duì)地絕緣電阻小于1000M時(shí)，測(cè)量末屏對(duì)地的tan值，且不大于2%。電容型套管電容值與出廠值或上一次測(cè)量值相比超過±5%時(shí)要查明原因。在測(cè)量套管介質(zhì)損耗角正切時(shí)，可以同時(shí)測(cè)得其電容值，其允許偏差為±5%。當(dāng)套管受潮或電容套管中的一層或數(shù)層電容短路時(shí)，測(cè)得的電容值將增大，此時(shí)應(yīng)查明原因，作出正確分析。

電壓等級(jí)類型20~35kV63~110kV220~500kV交接/大修運(yùn)行中交接/大修運(yùn)行中交接/大修運(yùn)行中充油型3．03．51．51．5油紙電容型1．01．01．01．00．80．8充膠型3．03．52．02．0膠紙電容型2．03．01．51．51．01．0膠紙型2．53．52．02．0高壓套管在20℃時(shí)的tan規(guī)定值（%）表

第25頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三．套管和絕緣子故障診斷通常絕緣材料的老化大多是電的、機(jī)械的、熱的、環(huán)境方面等各種主要因素復(fù)雜地交叉作用而引起的，因此呈現(xiàn)的老化也是多種多樣的。這些異?，F(xiàn)象都是能在維護(hù)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，為了事先預(yù)防事故而應(yīng)列為檢查的重要項(xiàng)目。龜裂在發(fā)現(xiàn)瓷絕緣子、絕緣套管及環(huán)氧樹脂制品上有龜裂的情況，無論從電氣性能還是機(jī)械性能方面說，都是有危險(xiǎn)的，必須盡快更換。局部的裙邊缺損或凸緣缺損，雖然不一定會(huì)引起事故，但由于會(huì)擴(kuò)展成龜裂，所以應(yīng)及時(shí)早日更換為好。對(duì)于瓷制的和高分子材料制的絕緣子和絕緣套管來說，發(fā)生龜裂的原因有下列幾方面：

1)瓷絕緣子、絕緣套管龜裂的原因（1）瓷件表面和內(nèi)部存在著制造過程中產(chǎn)生的微小缺陷，因反復(fù)承受外力等作用，使其受到機(jī)械應(yīng)力，然后發(fā)展出現(xiàn)龜裂、裙邊斷裂等。（2）過電壓或污損引起的閃絡(luò)，使瓷件受到電弧、局部