带电高压容性设备末屏结构和带电接入实践封面

摘要：笔者结合自己现场实际工作体验就高压容性设备在线监测装置安装工作中被监测设备末屏带电接入监测装置的方法、意义

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、风险、注意事项进行了简单的分析和阐述，对高压设备末屏带电接入工作进行总结、提炼，希望能够为相关单位及从事末屏带电接入工作的人员以启示。
关键词：末屏；结构；带电接入
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随着经济发展，电网规模的扩大，人们对供电可靠性也提出了越来越高的要求，近年来电力设备的工艺、质量等有了显著的提高，在线监测技术等有了长足的进步，实施状态检修的可能性越来越高，时间上也越来越迫切。目前在线监测安装工作量比较大的就是容性设备在线监测装置，其中一个非常关键的环节就是被检测设备的末屏接入工作，不仅要求对设备进行可靠的接入，还对接入的工期、安全性提出了很高的要求。
1 概述
随着电网的发展，其规模也越来越大、信息化、智能化水平越来越高，还按部就班的按照原规程对设备进行周期性检修已经跟不上社会的需要。为了适应新形势的需要，电网企业根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修，做到有的放矢。根据状态监测信息若一台设备在其正常使用周期内监测数据正常，而设备也没有发生故障，可能在整个检修周期内就可以不对其检修，这必然对提高电网可靠性、节省运营成本大有好处。
目前监测容性设备基本上都是采用监测其末屏电流的方式来判断其绝缘等健康状况，这样末屏接入量就比较大，对接入工作提出了较高的要求。传统的在线监测工程末屏接入方法一般都是在安装基础施工结束后，等待停电进行末屏的接入工作，据一些省份的同行人员介绍：采用停电接入末屏的方法普通一个220千伏变电站的接末屏周期需要2-3年基本才能完成，500千伏变电站可能5年都不一定能完成，究其原因是被动的等待停电的时间无法控制。少停就可以多供电，少停对提高整个系统的稳定性也有好处，因此调度往往是根据电网的负荷运行状况安排停电时间，这样一个项目从开始实施到系统真正发挥作用需要很长时间，项目的投入没有形成相应的经济效益。因此我们在实际工作中也在琢磨，既然停电接入困难，那能不能给带电接呢？通过查询资料、请教先进，在对设备的结构进行深入分析后发现，在线监测末屏接入采取不停电方式进行是可行的。

2 220千伏变电站接入实践简介

2011年12月底，贵州电网公司都匀供电局顺利完成了电气设备在线监测系统的研究与应用项目，193套容性设备在线监测装置安装完毕，进入调试和试运行阶段，率先在全省完成该项目，非常关键的一点就是我们在充分调研和准备的基础上大胆的开展了带电接入末屏的工作，这为我们节约了大量的时间，也让这些监测设备尽快的投入运行、发挥监测作用创造了条件、赢得了时间。
2011年笔者全程参与并主要负责了2个220千伏变电站容性设备在线了监测装置的现场安装和调试工作。在带电接入阶段，2个专业人员进行末屏带电接入工作一共用时间13天，接入装置193套。
3末屏接地形式介绍带电接入的风险分析与控制
末屏带电接入始终是有一定的风险的，关键是我们在进行接入前要做好充分的准备和风险控制。末屏带电接入的风险除了一般电力生产中的走错间隔、触电、高空坠落外等风险外，还有本身就是设备结构带来的风险，本部分重点就设备结构带来的风险进行分析。末屏接地大致有三种方式即：外置式、内置式、常接地式，但是这三种结构的磨平并不是全部都可以进行带电接入末屏的。

3.1常接地式

末屏接地引出方线穿过小瓷套通过引线方式引出，引线柱对地绝缘，引线柱外套有一个连接有弹簧装置的金属套，金属套与引线紧密接触，运行时金属接地套受内部弹簧的压力与套管内侧法兰盘相连，末屏可靠接地，最外部有金属护套保护并密封防潮，如图1所示。且这种结构的末屏接地方式若要通过末屏接监测信号，必须要对其进行改造，一旦进行带电作业势必就要打开金属套造成末屏接地开路，这是不允许的。因此常接地方式的末屏接地形式的套管或设备是不能采取带电接入的。目前该类型的末屏接地方式已逐渐退出市场。笔者尚未在本单位发现这类结构的末屏接地方式。

3.2内置式接地（通过接地帽、接地盖接地）

这种结构的末屏接地方式是末屏接地引线柱引出，引线柱对地绝缘，引线柱外加罩金属接地帽或接地盖，引线柱和接地盖相连，接地盖直接接地。引线柱和接地盖相连方式主要分为直接接触连接和弹簧片连接，如图2所示。这种末屏接地方式目前在电网中有相当数量的使用，和常接地方式一样一旦进行带电作业势必就要打开金属套造成末屏接地开路，这也是不允许的。因此也不能进行带电接入。

3.3外置式（通过外部接地装置接地）

末屏接地引出线穿过小瓷套通过引线柱（螺杆）引出，引线柱对地绝缘，外部通过接地金属连片或接地金属软线、接地金属连接装置（部分新型结构）等与接地部位底座金属相连，这种结构的末屏接地方式在电网中目前是最多的，根据其结构特点也只有这种结构才具备带电接入的条件，如图3所示，这种结构一般采用铜丝或铜片来接地。

4 末屏的带电接入

如前面分析，我们知道只有外接式末屏接地方式才能够进行带电接入。耦合电容器、避雷器等从结构上看也可以归为这一类设备，只不过它们的接地线更粗，一般是相应规格的更粗的铜电缆罢了，本质上是没有多大区别的。末屏带电接入必须要有一定的气候环境要求，一般只要不是雷雨天气，现场作业环境干燥、空气不潮湿即可进行。

4.1电流互感器末屏带电接入

首先用钳型电流表测量原末屏接地线上流过的电流，并记录，然后在末屏接地线两端并接一棵临时接地线（这棵临时接地线靠套管桩头侧应尽可能装设靠近套管底座侧）。将要更换上的电流互感器末屏接地线接地端可靠接地，穿过在线监测设备传感器的末屏电缆另一端接末屏套管桩头，并安装断线保护器（两个对接的二极管，防止磨平开路）。在更换的末屏电缆接地端可靠接地后，拆除原来的接地线。最后在确认末屏连接正确可靠后拆除临时接地线，并用钳型电流表测量末屏电流，与接入前的电流比较，确认接入前与接入后的末屏电流在误差范围内后，将带电测试装置还原，末屏接入工作完成。如图4：电流互感器末屏带电接入后的实物图和示意图。很明显图中我们加入了一个保护器，其目的是防止万一接入监测装置端的末屏线出现松动等情况造成末屏开路，万一出现这样的情况，和末屏接地线并联接入的保护器因为末屏处的电压升高而立即击穿使末屏仍然处于接地良好的导通状态，确保万无一失。

4.2线路电压互感器末屏带电接入

母线电压互感器和现场无结合滤波器的电压互感器末屏接入原理和接入方法（参照4.1电流互感器末屏带电接入）。有结合滤波器的情况，末屏采用16平方以上电缆接入。首先还是要测量末屏电流并记录，然后再用临时接地线短接末屏端后，将原有结合滤波器至刀闸的连接线拆除，将末屏线一端接在刀闸上端，另一端穿过在线监测单元传感器后，接入结合滤波器上端的接线柱。测量接入后的末屏电流，并和接入前的数据比较在误差范围内后。确认连接正确可靠，拆除临时接地线，末屏接入工作完成。

4.3避雷器泄漏电流监测线接入

在接入前，首先用钳型电流表测量泄露电流并记录，然后用临时接地线将避雷器底座直接接地，确认泄漏电流表归零后，拆除表计上端的引下线，将在线监测引线的一端与原有的引下线通过螺栓可靠连接，引线的另一端穿过在线监测装置传感器后再与表计上端可靠连接。最后在确认电缆连接可靠后，拆除临时接地线，记录表计的读数与接入前在误差范围内，避雷器泄漏电流接入完成。
5末屏接入工作的反思和建议
随着在线监测技术的成熟和状态检修的推广，高压容性设备在线监测装置的项目在全国很多省份的供电企业都在开展，可以说正处于全面推广的阶段，工作量也比较大。在现场工作中我们想了很多方法来解决问题，但是还是无法全部解决问题。因为在电网中我们的设备部不太可能全是外置式接地方式。因此对于内置式接地要在项目实施，甚至是规划前就做好统计，网内使用的有哪些设备？有多少设备是采用的内置式末屏接地方式，这些设备室哪些厂家生产的？型号是什么？尺寸是多少？搞好这些基础的数据统计并在项目厂家中标后及时按照基础尺寸加工好相应的配件以便装置在安装好后有停电就接入，避免了二次停电的可能，这样势必让在线监测设备尽早全员上岗发挥作用，对提高电网的运行管理水平也大有裨益。
外置式末屏带电接入技术在在线监测工作中势必是发展的方向，在接入前搞好风险分析和控制，那么人身、电网、设备的安全性是有保障的，事实证明也是切实可行的。开展末屏带电接入既节约时间、又节约费用，还能让设备尽早发挥效益，何乐而不为呢？
结语
事实证明高压容性设备在线监测末屏带电力

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接入是安全、可行的，在安装的过程中，合理规划、搞好风险控制必然会提高我们的工作效率，使在线监测设备早日运行，发挥作用大有裨益。
参考文献
韩金华，张健壮，王伟，杨岩.电力变压器高压套管末屏接地方式问题探讨[J]变压器2009.