大型變壓器套管頭部發熱原因及處理方法

劉丹

（國網冀北電力有限公司張家口供電公司，河北 張家口 075051）

大型變壓器套管頭部發熱原因及處理方法

劉丹

（國網冀北電力有限公司張家口供電公司，河北 張家口 075051）

科學技術水平不斷提升，變壓器的規模和尺寸越來越大，變壓器的應用范圍非常廣泛。將變壓器應用在生產生活中，可以提高工作效率。就目前來看，我國大型變壓器面臨著一些問題，套管頭部經常會出現發熱現象。本文將具體探討大型變壓器套管頭部的發熱原因及處理方法。

大型變壓器；套管頭部；發熱原因；處理方法

進入新世紀以來，我國電力行業進入了快速發展階段。在電力系統中，變壓器承擔著重要的工作職能，只有發揮變壓器的實用價值，才能保障電力系統的平穩運行。值得注意的是，大型變壓器的套管頭部存在發熱缺陷，如果沒有進行降溫處理，就會導致電路發生故障。為了避免出現上述問題，掌握科學的變壓器套管頭部發熱處理方法勢在必行。

1 大型變壓器套管頭部的發熱原因

大型變壓器的組成結構如圖1所示。對大型變壓器套管頭部的發熱類型進行劃分，可以分為內部發熱和外部發熱兩種。大型變壓器套管頭部的外部發熱又被分為兩種情況，第一種情況是外部導線接觸不良，引起電路發熱。很多接頭在連接的過程中會反復拆接，這樣會加大外部故障的風險。第二種情況是將軍帽與接線板接觸不良，當將軍帽與接線板連接不當，就會導致電阻加大，耗損的功率也會相應增大，線路連接的部分溫度會大大升高。一旦線路溫度升高，氧化的速度就會加快，氧化膜對電阻產生反作用，致使電阻進一步加大，溫度進一步上升，最終會造成線路燒斷，阻礙電力系統的正常運轉。

圖1 大型變壓器的組成結構

大型變壓器套管頭部的內部發熱主要指螺紋與引線接觸不當。在連接螺紋與引線的過程中，需要科學計算二者的公差，如果計算失誤，連接失衡，就會加大線路電阻，引起高溫發熱現象。與外部故障相比，大型變壓器套管頭部的內部故障不易發現，螺紋和引線的連接方式比較隱蔽，因此在進行監測的過程中，需要依靠現代智能技術，形成動態監測系統，及時獲取大型變壓器套管頭部的溫度變化。在套管頭部可以設置示溫片，記錄周圍區域的溫度。當然，示溫片具有一定的局限性，對溫度的反映并不及時。從這個角度來看，大型變壓器套管頭部的內部故障更加明顯，而且很容易發生惡化。

2 大型變壓器套管頭部的發熱實例及處理方法

2.1 實例一

為了提高對大型變壓器套管頭部發熱問題的處理效率，我國大部分的電力企業都采用了紅外熱成像的現代技術，對大型變壓器套管頭部進行動態觀測。在觀測的過程中，會發現一些大電壓變壓器的側B套管頭部溫度上升，最高溫度可以達到 29℃左右。對大型變壓器的各項基本參數進行分析，發現外部環境溫度為29℃，大氣溫度為 20℃，相對濕度為 0.5左右。為了降低大型變壓器套管頭部的溫度，需要對其發熱原因進行分析，判斷套管頭部的故障類型。

大型變壓器套管頭部的質量直接關系著其運行水平，因此需要對說明書進行查看，如果說明書上的各項參數符合國家生產標準，說明大型變壓器套管頭部并不存在設計上的缺陷。在應用大型變壓器的過程中，操作人員應該讓引線和螺母連接，把引線導入到大型變壓器套管頭部的內部，然后用螺母進行定位，使引線與大型變壓器套管頭部的封頭相互壓緊，將線路連接在一起。對該案例中的大型變壓器進行檢查，發現該變壓器套管頭部的引線和螺母并沒有連接在一起，引線和封頭出現分離，沒有實現全面接觸。一旦通過的電流過大，電阻就會相應增大，使大型變壓器套管頭部的溫度上升。

在已知大型變壓器套管頭部的發熱原因之后，可以采用有效的處理方法。具體來說，檢修人員應該做到以下幾點。第一，檢修人員應該對大型變壓器套管頭部進行消缺。如果螺母和引線連接不當，引線和封頭沒有完全貼合，在套管頭部會出現燒損的痕跡。檢修人員在確定套管頭部出現燒損問題之后，應該進行消缺處理和螺母定位。第二，檢修人員應該對套管頭部的損傷部位進行修補和打磨，如在損傷區域涂抹導電膏等，以此恢復套管頭部的導電性能。第三，常規的檢修方法并不能徹底解決套管頭部的發熱問題，因此檢修人員應該和技術人員溝通聯系，對大型變壓器套管頭部進行重新改造和設計。

2.2 實例二

采用了紅外熱成像的現代技術，對大型變壓器套管頭部進行動態觀測。在觀測的過程中，會發現一些大電壓變壓器的側A相和B相出現了套管頭部發熱的問題。側 A相的溫度高達 90℃，而 B相的溫度高達 100℃。對大型變壓器的各項基本參數進行分析，發現環境溫度和大氣溫度都為 20℃，相對濕度為 0.5。

在進行故障檢修和判斷之前，檢修人員仍然需要查看說明書，看大型變壓器套管頭部是否存在設計缺陷。根據以往的檢修經驗，可以對大型變壓器套管頭部的發熱故障進行初判斷。當定位螺母沒有擰緊，封頭和引線沒有全面接觸時，就會導致線路的溫度上升。在大型變壓器套管頭部線路中，螺母的作用非常重要。一方面，螺母起著定位的作用，另一方面，螺母可以保障螺紋的載流可靠性。為了保證回路通流正常，必須擰緊螺母，對螺母進行精準定位。在連接將軍帽和引線的過程中，引線會出現扭矩的問題，而引線的扭矩和螺紋的作用力達到了制衡。檢修人員此時可以測算引線的扭矩和螺紋受到的作用力，并將螺母放置在正確位置。當定位銷固定后，引線開始轉動，引線扭矩和螺紋作用力縮小，導致電阻加大，線路的溫度上升。在引線轉動的過程中，其與銅管接觸，形成第二個電路結構，而且電阻的大小和第一個電路結構相仿，導致大型變壓器套管頭部出現了故障。

在已知大型變壓器套管頭部的發熱原因之后，可以采用有效的處理方法。具體來說，檢修人員應該做到以下幾點。第一，檢修人員應該對大型變壓器套管頭部進行消缺。在將套管頭部拆卸下來的過程中，可以發現螺母的位置已經出現偏移，此時要立刻擰緊螺母，并保證引線和封頭接觸良好。第二，檢修人員應該對大型變壓器套管頭部的發熱原因進行判斷，該案例中的大型變壓器存在質量問題，在螺母安裝上存在疏漏。檢修人員要把故障分析結果記錄下來，上報給決策部門和監督部門，以此加大電力企業技術監督的力度。

3 大型變壓器套管頭部發熱的故障預防

在電力系統中，大型變壓器套管頭部發熱的問題屢見不鮮，想要預防此類問題，電力企業應該做到如下幾點。第一，電力企業應該制定嚴格的檢修規范，使檢修人員遵守操作流程。第二，電力企業要保管從大型變壓器套管頭部拆卸下來的零件，對這些零件進行改造和二次利用。第三，電力企業要對大型變壓器套管頭部的安裝進行監督，避免出現設備事故。第四，電力企業要加大對大型變壓器的巡視力度，應用紅外線技術測量變壓器周圍區域的溫度。第五，電力企業要對檢修人員進行定期培訓教育，提升檢修人員的業務素質。第六，電力企業應該引進先進的檢修工藝和檢修技術，提高大型變壓器套管頭部故障維修的效率。

4 結語

綜上所述，在電力系統中，變壓器承擔著重要的工作職能，只有發揮變壓器的實用價值，才能保障電力系統的平穩運行。大型變壓器的套管頭部存在發熱缺陷，為了促進電力企業的可持續發展，掌握科學的變壓器套管頭部發熱處理方法非常重要。

[1]劉銳 ,李金忠 ,張書琦 ,湯浩 .大型變壓器現場加熱干燥方法的研究與應用 [J]. 中國電機工程學報 ,2012,01:193-198+1.

[2]王 建 民 ,景 崇 友 ,張 文 峰 ,范 亞 娜 ,汪 友 華 ,程 志 光 .大 型變 壓 器 三 維 渦 流 場 和 結 構 件 雜 散 損 耗 的 工 程 研 究 [J].變 壓器 ,2012,02:28-32.

[3]馬衛平 ,董旭柱 ,王忠東 ,朱德恒 ,鄭良華 ,王朔 . 大型變壓器局部放電在線監測系統研究 [J].中國電力 ,2012,04:35-37+66.

[4]楊映滋 ,羅日成 ,黃知明 ,黃彪 ,張昇 .模糊集對分析在大型變壓器狀態評價中的應用 [J].電氣技術 ,2013,01:29-33+83.

[5]郭小龍 ,武蘭民 ,周國華 ,呂玉祥 .大型變壓器實時在途監測與運輸安全狀況評估 [J].電子器件 ,2014,05:917-922.

TM407

A

1671-0711（2017）07（下）-0074-02