變壓器套管電容量超標原因分析及處理

吉林省集安市云峰發(fā)電廠 134200

摘要：本文介紹了云峰發(fā)電廠生產現場220kV變壓器套管，近幾年來在高壓試驗過程中所發(fā)現的兩起介質損失角偏大和電容量超標事件的分析和處理經過，并提出此類問題的處理方法，供現場工作人員借鑒參考。

關鍵詞：變壓器套管；電容量超標；分析處理

1課題背景及研究的意義

電力變壓器是電力系統(tǒng)的核心，在電能接收轉換和傳輸配送過程中，起著最關鍵和最重要的作用。是國民經濟各行各業(yè)和千家萬戶能量來源的必經之路。它是電網安全運行防止重大事故的第一道防御設備。變壓器的嚴重事故不但會導致自身的損壞，還會中斷電力供應，給國民經濟和社會都會造成巨大的損失。

變壓器套管是是變壓器的主要部件之一，是將變壓器內部高、低壓引線引到油箱外部的出線裝置。套管的故障和異常，雖有的構不成事故，但有的異常如不及時消除，往往會導致十分嚴重的后果。作為引線對地的絕緣，擔負著固定引線的作用。因此，它必須具有規(guī)定的電氣和機械強度；套管在運行中除應承受長期負載電流外，還應能承受短路時的瞬時過熱，即應有良好的熱穩(wěn)定。變壓器高、低壓套管如果存在缺陷或故障，將直接危及變壓器的安全運行及其供電可靠性。高壓側套管（油紙電容式套管），由于其結構復雜，維護周期長，檢修難度較大。因此，對油紙電容型套管應及時進行檢修與維護，減少并杜絕套管事故是十分重要的。本文詳細介紹了云峰發(fā)電廠兩起220kV套管出現的介質損失角偏大、電容量超標的原因分析及處理經過，總結并提出了此類問題的處理方法，供現場工作人員借鑒參考，共同商榷此類套管異常的處理。

2故障實例

2.1案例一：220kV2號主變套管電容量正誤差超標分析處理

2.1.1缺陷發(fā)現經過

2004年6月19日，云峰發(fā)電廠220kV 2號主變壓器（型號：SFP7-120000/220，沈陽變壓器廠60年代產品）。在預防性試驗中，測得A相套管試驗值異常，已經超過《電力設備預防性試驗規(guī)程（DL/T596-1996）》的標準要求。具體試驗數據如表2-1所示：

表2-1 處理前2號主變壓器A相套管高壓試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

O0.326350.5346.1+1.27

A3.618450.7428.5+5.18

B0.157427.4428.1-0.16

C0.274427.5426.9+0.14

發(fā)現套管電容量超過正偏差標準后，試驗人員先對套管的外觀進行了仔細的檢查，沒有發(fā)現A相套管有裂紋等異常，裙邊無破損，且外觀清潔、干燥。取油樣化驗時，發(fā)現2號主變壓器套管的絕緣油耐壓值很低，又進行其他項目化驗時，發(fā)現幾個重要項目指標均超標。故懷疑套管密封不嚴，進水受潮。油性能試驗數據如表2-2所示：

表2-2 處理前2號主變壓器A相套管油性能試驗數據

項目標準值實測值

擊穿電壓（kV）≥5030

含水量（mg/L）≤2560

閃點（℃）≥14094

介質損失角≤0.0050.0088

氫氣（μL/L）<150296

2.1.2原因分析及檢查結果

變壓器套管油中進入水分，從進水的部位進行分析認為有以下原因：高壓套管密封不嚴，進入水分；注油過程中帶入水分；運行中變壓器油中分解產生水分等。查閱歷史試驗記錄，2003年9月變壓器大修，套管注油后各項油性能數據都合格，故排除注油過程中帶入水分。對變壓器排油進行內部檢查時，發(fā)現在變壓器B相高壓套管對應的油箱底部有很多水分積聚，證明水分是由A相高壓套管導電桿進入變壓器內部的。故而檢查A相高壓套管將軍帽，發(fā)現因檢修人員責任心不強或檢修工藝質量差，螺栓緊固力不夠，使得套管黃銅導電桿偏移較大，膠墊處密封不嚴造成局部滲水，絕緣油也不合格。變壓器電容型套管結構如圖2-1所示：

圖2-1 電容型套管結構圖

1-導電桿；2-錫箔層；3-絕緣層；4-末屏；5-末屏外圍絕緣層；6-絕緣油；

7-測量端；8-放油閥；9-法蘭；10-抽壓端子；11-雨水潮氣路徑

2.1.3處理情況

采取由本體排注油閥流出，經過濾油機由油枕注油閥流入的循環(huán)濾油的方法，進行反復過濾達24小時后再取樣化驗，此時油中微水下降至20 mg/L以下（標準為≤25 mg/L），油耐壓值升高至60kV（標準為≥50kV），均達到規(guī)程的要求。這樣，更換新的套管密封圈，將其擺正位置，之后又在高壓套管頭部包上塑料布，用白布帶綁扎牢固，進行防雨密封，增加雙保險。

處理后，再做高壓試驗，已經全部合格，試驗數據如表2-3所示：

表2-3 處理后2號主變壓器B相套管高壓試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

A0.263430.7428.5+0.51

2.2案例二：220kV4號主變套管電容量負誤差超標分析處理

2.2.1缺陷發(fā)現經過

2007年5月27日，對220kV4號主變壓器進行預防性試驗時，發(fā)現0相套管（型號：BRDW—126/630-3；撫順傳奇套管有限公司生產；2005年11月生產）介質損失角值、電容值超標比較嚴重；B相套管介質損失角值雖未超過規(guī)程要求，但與上次試驗值比較增長較大。具體測試數據如表2-4所示：

表2-4 處理前4號主變壓器套管試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

O3.222215.5232.2-7.75

A0.245337.6341.9-1.26

B0.719344.1349.3-1.49

C0.314336.8342.7-1.72

2.2.2原因分析及檢查結果

現場試驗人員經綜合判斷分析，懷疑O相套管內有一屏間絕緣擊穿，同時也請教了廠家技術人員，分析認為是由于套管導電桿與將軍帽接觸不良造成的，建議拆開套管將軍帽，活動導電桿后用酒精擦拭導電桿與將軍帽接觸面后問題就會解決。

2.2.3處理情況

隨后，檢修人員按照廠家技術人員的指導，拆開了套管將軍帽，經仔細檢查發(fā)現：將軍帽內部銷子上有放電灼燒的痕跡，將軍帽法蘭盤上有銹蝕痕跡，檢修人員現場對該銷子和法蘭盤進行打磨處理。處理后再次對O相套管介質損失角和電容量進行了復測，介損和電容量誤差都符合規(guī)程要求。

另外，對A、B、C三相套管均進行了處理，處理后測得的電容量與未處理前比較均有增加，電容量誤差均有所減小。測試數據如表2-5所示