一、引言

中国的能源结构正在发生变化，水电站在电力系统中的比例将大大提高。主变压器是传统水电站的重要组成部分，是承担电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压功能的主要设备。因此，主变压器的运行可靠性决定了水电站在电网中发挥发电、峰值调节和频率调节功能的可靠性。

水电站运行时，需要定期测量主变压器的绝缘电阻、吸收比或极化指数，以掌握主变压器的绝缘情况。通过停止状态下的预防性试验，可以有效检查主变压器的整体绝缘状况和灵敏度，查明主变压器的整体绝缘状况、设备部件表面的潮湿或污垢以及贯穿性缺陷。尽快发现主变压器的绝缘缺陷，安排进一步的试验和维护，有利于防止工作电压或过电压造成的绝缘击穿造成的设备事故，有效提高运行可靠性。本文以110kVSF8-5万/110的额定容量为5万kVA、以高压绕组电压等级为110kV的三相、自然循环油浸风冷铜绕组电力变压器为例。

二、电力电缆辅助装置的设计背景

当电站主变停止和复活时，应按规定对主变绝缘修复前后的绝缘情况进行检测和比较。在具体的主变绝缘测量操作中，操作人员需要携带一堆测量工具爬到主变顶部，主变10kV侧在升降座的软连接处进行绝缘测量（软连接处采用绝缘热缩套进行热缩，但上部有开口预留绝缘测量处），110kV侧在主变中性点引线处进行测量。

2018年，根据上级整改要求，主变10kV侧软连接取消上部预留开口，进行全封闭绝缘热缩处理。因此，操作人员采取非常规操作，在开关室主变10kV侧刀闸处进行测量，110kV侧绝缘测试杆在主变中性点引线处进行测量。

上述测量方法存在通道障碍物多、人员携带测量工具多、通道不平可能造成高人员坠落、10kV侧软连接上部开口浮动短路等安全隐患，违反国家电网公司电力安全工作规程要求，测量数据不准确，测量时间长。

以上两种测量方法不仅存在一定的安全风险，而且不能保证测量工具与待测部位连接的稳定性，容易产生测量误差。为了保证操作人员的人身安全，防止设备短路的风险，准确测量主变绝缘，缩短绝缘测量时间，需要设计安全高效的主变绝缘测量辅助装置，快速准确地测量主变绝缘。

三、主变绝缘测量辅助装置设计

1、设备设计思路

主要设计思路是提供主变量测量装置，在主变量母线上安装导电连接器。操作人员只需站在地面上操作绝缘测量器，即可控制导电连接器和绝缘测量器的连接。使用绝缘测量器快速、安全、准确地测量主变量绝缘，不仅消除了安全风险，而且确保测量工具与待测部位连接稳定，避免测量误差。

根据设备的实际运行情况，需要在不损坏母线本身结构和强度的情况下，在主变10kV侧母线螺栓连接处安装快速准确导入的分体式绝缘测量辅助装置固定端。对接绝缘测试杆采用常见的35kV绝缘操作拉杆，对拉杆头进行改造，具有准确快速导入和预留引接绝缘测试线的航空插头位置的功能。使用时，操作人员站在地面上，将绝缘测试线插入预留的航空插头位置。人员手持操作杆通过导入槽插入10kV侧母线辅助装置固定端，旋转一圈，将对接绝缘测试杆与固定端对接固定，测试线与母线充分接触，最后将测试线与绝缘电阻表连接，快速安全地进行绝缘测量。

2、设备设计过程

设计过程分为三个阶段。第一阶段测量10kV侧母线连接孔位置分布、螺栓直径尺寸等孔数据，确定分体式主变绝缘测量辅助装置固定端的安装位置。第二阶段确定设计方案。由于主变低压侧母线螺栓连接高度高、障碍物多、绝缘包扎严密，需要进行现场研究，选择导电性能好、硬度足够的材料。在10kV侧母线上安装辅助装置固定端作为测量点，以35kV绝缘操作为拉杆，对拉杆头进行改造，具有准确快速导入和预留引导绝缘测试导线的航空插头位置的功能。使用拉杆头与辅助装置的固定端连接进行绝缘测量。第三阶段确定安装材料。根据确定的设计方案，通过市场选择，利用纯铜导电性能好、硬度足够的特点，使用纯铜制作辅助固定装置和特殊拉杆头，并通过螺栓与相应的部分连接。