淺談變壓器套管異常分析及解決措施

引言：變壓器是一種用來改變電壓和電流的電器設(shè)備。在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位是十分重要的，不僅所需數(shù)量多，而且要求性能好，運行安全可靠。變壓器主要由鐵心、繞組、器身絕緣、油箱和套管等組部件構(gòu)成。變壓器繞組的引線是依靠套管引出箱外的， 套管起到對油箱的絕緣、固定和將電流輸送到箱外的作用，它需適應(yīng)外界各類環(huán)境條件，并要有一定的機(jī)械強度，是變壓器中一個主要部件。套管需有不同的電壓和電流等級，外絕緣大多是瓷套。套管有純瓷套管、充油套管、充氣套管、電容式套管等不同形式。而電容式套管是以電容芯子為主絕緣的套管，有膠紙電容式和油紙電容式套管兩種，本文對油紙電容式套管的故障分析及解決措施進(jìn)行介紹和分析。

一、問題簡述

某220千伏變電站1#主變停電例行試驗時，發(fā)現(xiàn)1號主變220kVC相套管末屏絕緣電阻只有0.1MΩ，且末屏及防雨帽內(nèi)有碳化黑油。C相套管油色譜分析，甲烷、乙炔含量均大大超過注意值。

二、處理過程及原因分析

1、設(shè)備基本參數(shù)

1）變壓器銘牌：

型號：SFSZ9-150000/220

額定電壓：220±8×1.25%/115/36.75 kV

接線組別：YNyn0d11

額定電流：393.65/753.1/2356.5 A

額定容量：150000/150000/150000 kVA

阻抗電壓：14.12/25.01/8.99%

空載電流：0.21%

2）220kV 套管銘牌：

型 號：BRDLW2-252/630-4

額定電壓：252 kV

額定電流：630 A

2、試驗數(shù)據(jù)

現(xiàn)場檢查，打開末屏接地防雨帽，末屏及防雨帽內(nèi)均有碳化黑油。

試驗發(fā)現(xiàn)1號主變220kVC相套管末屏絕緣電阻只有0.1MΩ，末屏介損試驗時，電壓升不到2000V，試驗電壓升至500V時，介損為7.788%，試驗電壓升至1000V時，介損為56.79%；C相套管油色譜分析，甲烷、乙炔含量均大大超過注意值。其他試驗項目試驗數(shù)據(jù)均正常。

試驗情況如下：

1）220kV套管絕緣電阻試驗數(shù)據(jù)：

上層油溫：28℃ 環(huán)境溫度：23 ℃ 相對濕度：70%

2）220kV套管末屏介質(zhì)損耗試驗數(shù)據(jù)：

上層油溫：28℃ 環(huán)境溫度：23 ℃ 相對濕度：70%

3）220kV套管油色譜試驗數(shù)據(jù)：

3、異常分析

套管油色譜試驗數(shù)據(jù)根據(jù)IEC特征氣體三比值法判斷：三比值編碼為“122”，根據(jù)特征氣體及三比值法判斷，該套管存在電弧放電兼過熱故障。

根據(jù)高壓試驗數(shù)據(jù)及油色譜分析數(shù)據(jù)綜合分析，1號主變220kV套管末屏采用彈簧壓緊式結(jié)構(gòu)，彈簧做導(dǎo)體，由于設(shè)計存在缺陷，彈簧長期受壓出現(xiàn)松弛，彈力不足，接觸不良，引起局部放電，長期運行造成惡性循環(huán)，導(dǎo)致末屏絕緣損壞，使得套管內(nèi)的絕緣油分解可燃性氣體。

4、采取措施

聯(lián)系變壓器生產(chǎn)廠家更換該套管，對同類產(chǎn)品采取相關(guān)措施。

1）運行中加強紅外成像測溫，仔細(xì)比對，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。

2）設(shè)備停電時，加強對末屏進(jìn)行檢查并進(jìn)行絕緣電阻及介損試驗。

3）檢修試驗完畢，套管末屏恢復(fù)接地后，測量末屏接地電阻，確保其接地良好。

作者簡介

田瑞敏，國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司，1973年4月生，工程師

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司）