变压器套管介质损耗因数超标分析及监造经验反馈.pdf

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.0437监理要点S u p e r v i s i o n P o i n t s变压器套管介质损耗因数超标分析及监造经验反馈刘德诚1 刘 铎2 赵 文3 郑 伟1（1.内蒙古电力科学研究院 呼和浩特 010020）（2.北京华大九天科技股份有限公司 北京 100012）（3.中广核新能源投资（深圳）有限公司浙江分公司 杭州 310011）摘 要：套管是变压器的重要部件，必须具备足够的机械强度和规定的绝缘性能。文章阐述了一起变压器套管介质损耗因数超标的典型监造案例，详细分析了问题产生的原因，指出环境温度对介质损耗因数产生的影响，提出实际工作中应准确理解把握技术标准的重要性，技术协议的签订一定要严谨、细致、明确等，可为同类设备的监造及问题处理提供借鉴。关键词：变压器套管 介质损耗因数 环境温度Case Study on the Dielectric Dissipation Factor of Transformer Bushing Exceeding the Standard and Feedback of Supervision ExperienceLiu Decheng1 Liu Duo2 Zhao Wen3 Zheng Wei1(1.Inner Mongolia Power Research Institute Hohhot 010020)(2.Empyrean Technology Co.,Ltd.Beijing 100012)(3.CGN New Energy Zhejiang Branch Company Hangzhou 310011)Abstract Transformer bushing is an important part of transformer,and must have sufficient mechanical strength and specified insulation properties.This paper describes a typical supervision case about dielectric dissipation factor of transformer bushing exceeding the standard,analyzes the cause of the problem,points out the influence of ambient temperature on dielectric dissipation factor,puts forward the importance of accurately understanding and grasping the technical standard,and suggests that the signing of technical agreement must be rigorous,meticulous and clear,etc.Therefore,it can provide reference for the supervision and problem handling of similar equipment.Keywords Transformer bushing Dielectric dissipation factor Ambient temperature 中图分类号：TB497 文献标志码：B文章编号：2095-2465(2023)08-0037-03 DOI:10.19919/j.issn.2095-2465.2023.08.009作者简介：刘德诚（1967 )，男，硕士，高级工程师，从事电厂控制、电力工程管理、设备监理等工作。通讯作者：刘德诚，E-mail:。（收稿日期：2023-04-14）电力变压器是电力系统的重要设备，套管是变压器的重要部件，其主要功能是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，不仅作为引线对变压器箱体的绝缘，而且担负着固定引线的作用。因此，要求套管必须具备足够的机械强度和规定的绝缘性能。套管介质损耗值（简称介损）是一种使用较多而且对判断绝缘较为有效的方法，是变压器出厂和现场交接试验的必检项目1。套管有纯瓷套管、充油套管和电容套管等形式。其中，电容套管用于 100 kV 以上的高电压变压器。国家标准和行业标准均对不同种类的变压器套管介损值提出明确要求，其中行业标准要求干式环氧浇注型套管介损值不大于 0.0052（折算成 20 值），国家标准要求胶浸纸干式电容套管介损值在 10 40 的环2023.04 设备监理38 监理要点S u p e r v i s i o n P o i n t s境范围内测试不得大于 0.0073。由于测量介损值时，受环境温度影响较大，特别是胶浸纸干式电容套管，对测试环境温度更为敏感，所以标准对测试环境温度提出了具体要求，如行业标准要求在不同环境温度下测量的介损值折算成 20 环境温度时的介损值，国家标准则要求在 10 40 的环境范围内测试。而在工作实践中人们有时往往忽视了这一点，特别是一些工作经验不足，或对标准理解不深刻的工程技术人员，因而产生许多不必要的问题。1 变压器套管介损超标案例及原因分析1.1 变压器套管介损超标案例蒙 西 电 网 某 新 建 500 kV 输 变 电 工 程，3 台ODSFZ-250000/500 型主变压器由上海某变压器制造厂生产，高、中压套管采用江苏某厂生产的干式环氧浇注型套管即胶浸纸干式电容套管。业主技术协议要求介损均不大于 0.4%。设备监造人员在出厂试验现场见证时，发现在环境温度 15 情况下，编号为 2130755 的中压套管介损现场实测值为0.433%，而合格证铭牌标称为 0.465%（即供应商在8 环境温度时的实测值）；编号为 2130718 的高压套管现场实测值为 0.417%，而合格证铭牌标称为0.430%（即供应商在 7 环境温度时的实测值）。现场实测值均大于技术协议 0.4%的要求。由于蒙西电网设备采购采用统一招标模式，内蒙古电力物资供应公司具体负责商务部分，作为用户的各供电局负责技术部分，供电局又委托设计院编制技术协议，监造单位不参与技术协议的编制和审核，所以监造人员只有收到监造委托或到达监造现场时，才拿到技术协议。由于发现技术协议中没有考虑环境温度的要求，生产厂家也没有提供套管介损折算系数图表，鉴于该参数与技术协议不符，无法判断是否满足技术协议要求。慎重起见，要求变压器制造厂和套管供应商携带仪器，到现场实测，并将相关问题告知业主，提请业主在技术协议中补充套管介损的测试环境温度要求或折算温度要求。经供应商技术人员在不同温度下，对 4 只套管进行检测，介损值有0.417%的，也有略大于或接近0.4%的，各不相同。另在本体温度 22 下测量值最大为 0.392%。将上述现场情况与业主、设计、制造等单位进行沟通，业主召开专题会议讨论，但是未达成任何共识。1.2 超标原因分析由于工期紧张，各方均不能拿出合理的解释，于是监造单位组织专家展开分析研究。首先，国家标准和行业标准中均对试验电压和环境温度有具体要求，DL/T 15392016电力变压器（电抗器）用高压套管选用导则中 6.5.2 款规定“干式环氧浇注型套管在 1.05Um/3电压下套管的介质损耗因素tan（20）应不大于 0.005”2。而 GB/T 41092022交流电压高于 1 000 V 的绝缘套管中规定套管应在 10 40 的环境温度范围内和 1.05Um/3试验电压下进行测量，胶浸纸干式电容套管介损值不得大于 0.0073。显然 2 个标准均考虑了环境温度对介损测量值的影响。其次，本项目采用干式环氧浇注型套管即胶浸纸干式电容套管，应执行以上 2个标准，而技术协议中却没有对测量环境温度或折算成 20 时介损值的要求。按着以往工作经验和行业惯例，企业标准要求一般高于行业标准要求，而行业标准要求一般高于国家标准要求。为了解决标准要求不同的问题，蒙西电网设备监造管理规定，当国家标准、行业标准和企业标准不一致时执行要求最高的那个标准。所以理解为技术协议要求介损小于 0.4%（即 0.004）是在 10 40 的环境温度范围内测试或折算成 20 介损值。而技术协议在编制和审核时可能忽略了测试环境温度要求。最后导致现场监造人员无法判定是否符合技术协议 要求。根据经验和相关文献，测量介损值时，受环境温度影响较大。本项目采用胶浸纸干式电容套管，对测试环境温度更为敏感，总体呈现低温时介损较大、高温时介损较小的特点。根据套管制造厂提供的介损值随环境温度变化的曲线（如图 1 所示），对现场实测值和出厂标称值进行 20 折算，均小于 0.4%（试验前后介质损耗测试数据见表 1），符合国家标准和行业标准要求。图 1 套管介损折算系数（制造厂提供）0.501713192531374349556167737985?折算系数11.5PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.0439监理要点S u p e r v i s i o n P o i n t s业主和相关人员认为此次案例介损超标的主要原因是没有准确地理解标准，特别是标准中对环境温度和折算温度的要求。其次是被技术协议中 0.4%的要求误导，以为业主要求任何测试环境温度条件下介损测试值均须满足不大于 0.4%的要求，显然在低温环境下是根本达不到的。最后就是技术协议中对介损值的要求不够严谨，不了解环境温度对介损值测试的影响，没有深刻理解标准中关于“根据厂家提供的折算曲线将实测介损值折算成 20 值”及“在 10 40 的环境温度范围内进行测量”的意义。须知一个没有环境温度限定的介损要求是毫无意义的，是无法做出合格与否判定的，这正是本案例引发各方关注的核心和关键。试验前介质损耗测试数据工作号被试相套管 试验电压/kV介质损耗因数/%温湿度（实测时）实测值折算到 20 202106049A100.4170.385湿度 42%温度 15 Am0.4330.399202106050B0.3620.366湿度 45%温度 22 Bm0.3770.381202106051C0.3960.396湿度 47%温度 21 Cm0.3690.369试验后介质损耗测试数据工作号被试相套管 试验电压/kV介质损耗因数/%温湿度（实测时）实测值折算到 20 202106049A100.3300.359湿度 42%温度 25.5 Am0.3420.372202106050B0.3160.340湿度 45%温度 26.5 Bm0.3500.376202106051C0.3310.336湿度 47%温度 30 Cm0.3100.314表 1 试验前后介质损耗测试数据2 处置措施首先，提请业主对技术协议中介损值小于 0.4%的要求进行补充说明，是否折算成 20 时的修正值。由于业主委托设计院编制技术协议，而且该技术协议为模板式，据业主说该技术协议模板已应用多年，几经拷贝和使用，此前经过多人多次审核均未发现问题，因而不想擅自变更技术协议。加之相关技术人员对标准不能准确掌握，心中没底，相互推诿，怕担责任，不愿给出明确答复。另外当时正值上海市新冠肺炎疫情严重期间，只能网上视频交流，沟通不充分，信息交换不到位，因而不便及时变更技术协议，是否还有其他隐情不得而知。总之项目结束也没有等到相关问题的回复。最终监造人员以书面形式告知业主，套管介损值符合国家和行业标准要求，技术协议中如不明确环境温度要求，小于 0.4%值将被视作折算成 20 环境温度值的行业惯例。其次，查找内蒙古电网公司物资采购标准(交流变压器卷 500 kV 变压器)500 kV 单相自耦电力变压器通用技术规范中 3.1.7 款，绕组连同套管的介质损耗因数和电容量测量中明确要求“3)每一绕组对地及绕组之间的介损不超过 0.5%(20)”。该通用技术规范中 2.6.4 款也提出了“套管的试验和其他的性能要求应符合 GB/T 41092008 标准的规定”。可见，本项目测试套管介损值时，折算成 20 是符合企业通用标准要求的。按照 GB/T 41092008 中的规定“在1040 的环境温度范围内进行测量”，不大于0.007也是符合企业通用标准要求的。本项目套管 3 个标准均满足。由于业主未能在规定的期限内澄清技术协议要求，经请示上级主管部门执行行业标准。考虑到企业惯例并参考技术协议，为保证设备质量，对套管介损值要求更高、更保守些，监造单位要求套管介损值折算成20 环境温度值时不大于 0.4%。经现场实测所有套管均满足这一要求。为保证设备投产后长期安全稳定运行，监造单位要求套管供应商和主设备制造厂出具质量承诺函，承诺“设备各项参数严格满足相关国家标准、电力行业标准、内蒙古电网变压器通用技术规范等要求。如有因套管介损引起的质量问题，制造厂承担全部责任”。并将相关情况反馈给上级主管部门和具体业务部门，建议改进技术协议编制和审核工作，杜绝类似问题发生。监造工作结束后，设备运抵施工现场。在施工现场交接试验时各项参数合格。设备投运 1 年，经现场走访，设备运行稳定，各项参数运行正常。3 结束语1）设备监造的依据是国家标准、行业标准和企业标准，所以作为监造人员、设计人员、试验人员等相关工程技术人员应深刻理解、准确把握标准。（下转第 45 页）PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2023.0445监理要点S u p e r v i s i o n P o i n t s 3.3.3 元器件装配对于电器元件的安装和布置要严格依照电柜器件布置图，产品型号、元器件型号、规格、数量等需符合设计文件要求，检查元器件无损坏，且表面无尘土及油污，需满足操作方便的要求。在进行元器件的操作时，不应受到空间的妨碍，不应有触及带电体的可能。维修容易，能够较方便地更换元器件及维修连线，各种电气元件和装置的电气间隙、爬电距离应符合规定3。3.4 编制“标准化管控流程”报表依据管控单元的施工周期，由项目监理机构编制“标准化管控流程”报表，并根据拟定的“标准化管控流程”上报频率，报送建设单位。报表内容分为两部分：第一部分为“工程质量控制汇总表”，主要反映该工程的所有管控单元，每个管控单元的完成情况（时间、数量等）以及质量评价汇总情况；第二部分主要是每个管控单元的各项卡控指标标准与实际施工状况进行对比，从中能清晰地判断出施工质量的优劣。对于不符合相关规范、标准要求的施工工艺，由项目监理机构签发监理通知单，指令施工单位限期整改，同时报送建设单位。3.5 首件制工作总结管控单元的全过程实施完成后，根据首件制工程的各项质量指标进行综合总结，对施工质量存在的不足之处分析原因，提出改进措施，以指导后续的全面施工。总结报告由项目监理机构编制，包括首件制工程概况、首件制工程主要施工方法及施工工艺、首件制工程施工情况、各工序检验试验数据及相关报告、首件制工程质量评价、首件制工程施工中存在的质量技术问题及针对性的改进措施等内容。首件制总结报告编制完成后，组织建设单位、设计单位、总承包单位及产品接收单位组成验收组进行评议，并出具改进意见。通过以上首件制管控措施，让监理单位质量控制落在实处，确保工程实施符合设计要求，满足业主要求。4 结束语目前，本项目的材料封样管理工作已完成。首件制相关工序完成后，施工单位、供货单位自检合格，报监理单位，监理及时组织人员到场验收，已验收合格。经监理单位验收合格的首件制文件 83 个。本着公平、公正的原则，监理项目机构认真把好质量关、进度关、投资关和安全关，采取有效措施，实施全过程的监控，及时掌握设备系统采购、安装、调试及验收动态，随时沟通工程建设信息。在本项目智能运维系统暂无相关验收规范的情况下，采取类似于材料封样管理和首件制等额外质量控制手段，体现出监理的服务性、科学性，充分发挥监理作用。参考文献1 翁光华.对房屋建筑工程监理单位项目质量管理的探讨 J.中国房地产业,2019(20):161-162.2 GB 503032015 建筑电气工程施工质量验收规范S.3 GB/T 7251.12013 低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则 S.（上接第 39 页）2）技术协议是业主与供货商之间的重要合同文件，是对设备性状的书面约定4，双方在签订技术协议时一定要严谨、细致、明确。3）在合同执行时如遇争议，一定要充分协商，澄清相关问题，不要相互推诿，以免耽误工期。4）在设备监造过程中，如遇争议，监造人员和监造单位一定要与制造厂和业主充分沟通，说服制造厂做出对业主更有利的决定。参考文献1 李 建明，朱康.高压电气设备试验方法(第二版）M.北京：中国电力出版社，2 017.2 DL/T 15392016 电力变压器（电抗器）用高压套管选用导则 S.3 GB/T 41092022 交流电压高于1 000 V的绝缘套管 S.4 GB/T 264292022 设备工程监理规范 S.