變壓器套管末屏故障分析與處理

劉 旸，周志強，遲丹一

（1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006）

變壓器套管末屏故障分析與處理

劉 旸1，周志強2，遲丹一1

（1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006）

分析了變壓器套管末屏故障對變壓器運行造成的危害，對一起套管末屏接地不良故障進行了分析與處理，并提出反事故措施。

變壓器；套管末屏；接地不良

變壓器套管將引線引致變壓器外部與引流線連接，起到引線對地的絕緣作用，同時固定引線，必須滿足規定的電氣、機械強度和熱穩定性要求。如果變壓器套管存在缺陷或發生異常，將直接影響變壓器安全運行，危及電網供電可靠性［1－5］。

近年來，由于套管末屏接地不良導致變壓器故障率呈上升趨勢。局放超標影響變壓器正常投運，運行中造成電位懸浮，色譜異常，影響套管絕緣，甚至造成絕緣擊穿。對運行中的套管應加強監視，及時開展狀態檢修，確保變壓器安全穩定運行。

1 故障情況

某220 kV變電站2號主變（型號SFP11－120000／220，2007年4月出廠）在進行局放試驗時發現C相局放量異常（高壓常規現場交接試驗均合格），A、B相局放量偏大，C相起始電壓很低時局放量10 000 pC，波形顯示為懸浮放電，局放數據如表1所示。

表1 局放試驗數據

2 原因分析

2.1 故障查找

局放試驗具有以下特點：C相低壓局放量明顯比A、B相大，排除了由于變壓器油中有氣泡或受潮的因素；起始電壓低，加壓至10 kV，局放量急劇增大，是由于氣體間隙擊穿造成的，排除油紙絕緣劣化的因素；放電波形呈懸浮放電特征，脈沖密集平整，局放儀顯示滿屏信號。

通過分析確定局放量超標原因為C相低壓套管末屏接地不良。因此，立即對C相低壓套管進行外觀檢查和試驗。檢查發現該套管（型號BRLW1－126／1250－3）末屏采用壓簧式接地樁，接地裝置顏色灰暗，有過熱氧化痕跡（如圖1所示）。接地護套彈簧卡澀，與A、B相接地樁有明顯差別（如圖2所示）。測量該套管末屏接地電阻為無窮大，用短路線把套管末屏直接接地后，局放量正常。

2.2 原因分析

壓簧式末屏接地樁屬早期產品，該接地樁芯子是銅質，接地外殼是鋁質，銅、鋁靠壓簧彈力緊密接地，銅、鋁導電接觸面容易氧化過熱，當彈簧彈力減小或引線柱與接地套發生卡澀時造成末屏接地不良（如圖3所示）。

圖1 C相低壓套管末屏接地樁

圖2 B相套管末屏接地樁

圖3 氧化過熱的接地樁與正常接地樁對比

圖3上部為氧化過熱的接地樁，鋁制外殼接地面和銅質接地端均氧化變色，壓簧伸展長度也明顯比正常壓簧短，壓簧彈力明顯減小。由此可見，簧彈壓力減小造成接地端子彈出不到位、銅鋁接觸面逐步氧化是造成本次故障的直接原因。

2.3 事故處理

廠家對該變壓器高低壓套管的壓簧式末屏接地樁進行更換，新式套管接地樁如圖4所示。因220 kV高壓套管較高，油壓較大，在更換末屏接地樁過程中套管油少量流出，其中高壓C相套管流出較多，套管油位指示偏低，補充約3 kg 45號變壓器油；由于套管負壓作用，其他套管在更換末屏接地樁時只流出少量變壓器油，無需補油。更換后接地測試良好，套管充分放氣無異常。

因該套管為免維護套管，在高壓試驗無異常的情況下，不需取套管內油樣，但考慮該主變低壓側（66 kV）C相套管末屏接地懸浮，更換末屏接地樁后，取套管油樣進行化驗，結果合格，末屏懸浮并沒有造成套管內部放電，只是發生末屏外部過熱懸浮，避免了變壓器損壞事故發生。

3 反事故措施

a.壓簧式末屏接地樁自1996年在傳奇套管中開始使用，2007年已經停止使用，新投運的變壓器應在采購時注明杜絕使用壓簧式末屏接地樁。

b.運維單位應對1996～2007年間在運的傳奇套管進行排查，通過紅外測溫檢查壓簧式套管末屏是否存在過熱問題，有問題應立即與廠家聯系，更換為新式接地樁。

c.結合技改大修，檢查該形式末屏是否存在過熱變色現象，用萬用表測試末屏接地絕緣電阻是否為0，如為0，則可靠接地，如不為0，應采取臨時措施，直到測試合格為止。

d.變壓器高壓試驗打開壓簧式套管末屏時，嚴禁使用尖銳的鐵器卡在試驗孔內，防止劃傷銅接地端子，影響接地端子回彈。高壓試驗后，試驗人員或檢修人員必須認真檢查套管末屏是否可靠接地，并用萬用表測量接地電阻是否為0，確保套管末屏可靠接地。

4 結束語

此次套管末屏接地故障及時發現并處理，避免了變壓器事故的發生。套管末屏接地是否良好，直接影響變壓器安全可靠運行，應引起高度重視。制造廠家應提高產品制造工藝和質量；運維單位應開展紅外測溫巡檢，盡早發現套管異常狀態，結合技改大修對早期產品逐步更換，并積極開展狀態檢修，避免變壓器事故發生，確保電網安全可靠運行。

［1］ DL／T 722—2000，變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則［S］.

［2］ 雷紅才，湯美云，申積良.電力變壓器短路事故分析［J］.高電壓技術，2006，32（2）：114－115.

［3］ 劉 旸，趙義松，張軍如.換流變壓器故障的分析與處理［J］.東北電力技術，2013，34（2）：48－49.

［4］ 尹彥民，聶振勇，叢曼穎.電力變壓器絕緣故障及防范措施

呂旭明（1981—），男，碩士，高級工程師，從事電力企業信息化建設管理及信息安全管理工作。［J］.東北電力技術，2010，31（3）：35－36.

［5］ 劉 成，孫艷鶴，孫艷玢.一起變壓器鐵心接地故障性質判斷及處理［J］.東北電力技術，2008，29（8）：34－35.

Analysis and Processing for Power Transformer Bushing End?shield Fault

LIU Yang1，ZHOU Zhi?qiang2，CHI Dan?yi1
（1.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，Chiha）

The damage on transformer operation brought about by the transformer bushing malfunction is analysed.A fault caused by transformer bushing end?shield is analysed and dispsosed.Anti?accident measure is proposed.

Transformer；Bottom shieiding of bushing；Ground fault

TM407

A

1004－7913（2015）04－0052－02

劉 旸（1984—），男，碩士，工程師，從事高電壓絕緣技術與變壓器試驗技術的研究。

2015－01－20）