某110kV變電站主變壓器套管炸裂原因及預防措施分析

李鎧　寧晉峰

摘要：變壓器的高壓套管作為高壓繞組引出線的支持及絕緣體，是變壓器的重要部件。在某110kV變電站發生了一起主變套管炸裂故障，其主要原因為套管內部由裂紋進而放電造成的。文章對此進行了分析，并提出了防范措施。

關鍵詞：主變壓器；變電站；套管炸裂；高壓繞組；電力故障 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM216 文章編號：1009-2374（2017）08-0183-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.089

變壓器的高壓套管作為高壓繞組引出線的支持及絕緣體，是變壓器的重要部件。若變壓器高壓套管及其引線設計不合理或者在安裝、檢修時未嚴格按照工藝要求進行，就可能遺留隱患，嚴重影響變壓器的安全運行。在實際運行過程中由于套管本身質量問題，內部出現裂紋，進而發生放電的情況較少發生，但在一些投運時間長、套管制作可能有缺陷的變壓器上卻更容易發生。本次故障變壓器為江蘇華鵬生產的SFSZ9-50000/110型油浸式變壓器，生產日期為2000年11月，其高壓側套管為南京電瓷廠2000年生產。

1 故障發生及現場勘察

故障發生時，無不良天氣狀況及短路接地情況。值班人員聽到一聲悶響，同時主變保護動作，跳開三側斷路器。查看保護動作記錄顯示發生故障時主變差動保護、差動速斷保護、重瓦斯保護先后正常動作，迅速切斷本體故障。現場查看，發現故障主變壓力釋放閥已動作，頂部噴油，110kV側套管升高座與套管法蘭處有滲出油跡，110kV側A相套管將軍帽處有滲出油跡，但外表無明顯放電痕跡。

2 檢查試驗情況

故障發生后檢修試驗人員及時對主變進行了電氣試驗、油樣化學試驗以及主變本體吊罩檢查。

2.1 電氣試驗結果分析

故障發生后試驗人員對故障主變進行了高、低壓側直流電阻測試，結果在正常范圍內；三側絕緣電阻測試合格；變壓器繞組變形試驗也無異常。

通過以上測試項目表明，套管爆炸產生原因可以基本排除本體內繞組間及繞組對地放電，初步判斷為套管內部原因。

2.2 油樣化學試驗結果分析

調取故障前套管及本體油樣試驗結果。

從故障前兩次套管微水數據中可以看出，套管微水已經發生較大變化，超出10但小于35，雖然還未到預警值，但根據經驗來看，微水值應進行跟蹤。但限于設備老舊，沒有在線介損監測設備，對于之后故障的發生并沒有起到警示作用。

2.3 主變吊罩檢查

拆除套管時發現A相套管下瓷套完全炸裂、脫落，在其底部鋁制均壓扣碗上有一處明顯放電痕跡（圖1）；吊罩檢查時在本體下部發現大量瓷片碎塊，木質夾件有部分破損；檢查導線引出接頭沒有放電及過熱痕跡，但其絕緣油紙有部分破裂；在主變鐘罩與套管連接處有對應的放電點。

仔細檢查、拼接炸裂的瓷套碎片發現，在瓷套內側存在一條貫通上下的積碳裂痕，且裂痕上積碳不易擦拭，初步判斷為出廠缺陷（圖2）。

通過以上試驗、檢查認定造成本次故障的主要原因是瓷套本身有淺裂痕，易于附著雜質；次要原因是套管取油口處密封不嚴，造成套管內“微水”逐年增大。兩者相互作用最終導致故障的發生。

3 處理方法

故障發生后，檢修人員對變壓器本體內散落的瓷片進行清理；對三側套管、壓力釋放閥、各密封圈、損壞的夾件等進行更換；更換全部絕緣油，并進行一段時間熱油循環，直到變壓器油各項指標合格。

4 預防措施

（1）嚴格按照規程規定對變壓器進行定期檢查、試驗，尤其對于接近臨界值或兩次數據變化較大的情況引起警惕；（2）對于運行年限較長的，如超過10年的部件在檢修、試驗時格外關注。對于檢修人員不易更換的部件可以聯系廠家進行“專家會診”，保證變壓器健康運行狀態；（3）改善變壓器各項監測手段，通過在線油色譜分析儀、在線套管介損監測裝置等儀器及時發現故障發生前的敏感信息，將故障控制在萌芽之中。

參考文獻

[1] 甘團杰.套管引線絕緣缺陷導致的變壓器局部過熱故

障分析[J].變壓器，2003，40（7）.

[2] 電力設備預防性規程（DL/T 596-1996）[S].1996.

作者簡介：李鎧（1982-），男，山西武鄉人，長治供電公司工程師，研究方向：變電設備一次檢修。

（責任編輯：秦遜玉）