華安二廠3號主變高壓套管將軍帽接頭三相溫度偏差大原因分析及處理

張詔昌

摘要：介紹一臺110kV變壓器安裝投產后，運行中紅外熱成像檢測發現高壓管將軍帽接頭三相溫度偏差大進行分析，發現定位螺帽反裝，導致接觸不良，及時糾正，消除高壓套管安全隱患。

關鍵詞：將軍帽;溫度偏差;安全隱患

一、引言

主變高壓套管是主變重要部件，110kV多數采用油浸電容紙絕緣外磁套高壓套管，其高壓引線接頭定位螺帽裝反，導致導電頭下端面與定位螺帽有間隙，引起引線接頭螺桿旋入導電頭深度不夠減少螺牙間接觸長度、緊密度不足減少螺牙間接觸面積、少掉定位螺帽與導電頭間水平接觸面等，都是引起高壓繞組電阻值超標、接頭過熱，嚴重者易引起導電部份燒熔、斷裂變電設備事故，故高壓套管將軍帽接頭溫差較大，應及時分析原因，采取措施及時處理。

二、缺陷概況

華安水電廠二廠兩臺主變，均于2013年9月底投運，該變壓器為天威保變（合肥）變壓器有限公司生產，型號為：SF10-50000/110，高壓套管采用南京電氣有限責任公司生產的BRDLW-126/630-3型油浸電容紙絕緣外磁套高壓套管，額定電流630A。

2014年5月28日，開展紅外熱成像測溫時發現兩臺主變高壓套管將軍帽接頭三相溫度偏差較大，3號主變A相溫度更高達48℃、偏差更大達6.3℃，對此進行跟蹤，于當年2014年8月1日檢測，3號主變套管將軍帽接頭A相升高到85℃，立即安排停電檢查處理。

三、原因分析

（一）通過紅外熱成像測溫圖像分析，發熱點在套管上部，可排除高壓套管本體絕緣故障引起;

（二）該變壓器為發電廠升壓變，高壓引線在運行期間多數帶載運行電流230A，而高壓套管額定電流630A，額定電流大于2.7倍帶載電流，可排除過載發熱引起，初步判斷為接頭接觸不良引起。

（三）采用測量高壓繞組直流電阻分析，對出廠、交接、修前數據進行對比分析，按要求需換算同一溫度條件下直流電阻值，根據銅繞組直流電阻溫度換算公式：

將出廠試驗、交接試驗、修前試驗的高壓繞組包含高壓套管的直流電阻換算到75℃下進行比較分析，取同樣運行3檔直流電阻數值進行比較分析，詳見下表，橫向比較直流電阻平衡率均在合格范圍內，但2014年8月1日的不平衡率明顯增長，也表明各相直流電阻有不同增長趨勢。

縱向比較，交接、出廠、修前試驗數據明顯為交接與修前試驗數據偏差最大，其間ABC相偏差值分別為38.13%、37.93%、38.37%，均超過DL/T 596-1997《電力設備預防性試驗規程》“3）與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%”要求，表明高壓繞組有接觸不良（詳見如下表格），綜合高壓套管紅外熱成像測溫數據分析，故障點鎖定在將軍帽接頭位置。

3.4 解體分析，高壓套管將軍帽接頭結構，引線接頭、定位螺帽定位在接線座凹槽位置可以一定量上下活動，定位螺帽結構上下大小頭，大頭圓柱形可與導電頭下端面背緊，小頭側面可用專用板手卡固螺帽，引線接頭螺桿旋在導電頭螺孔中，其間接觸面電流導通方向為①導電螺桿與導電頭螺牙間接觸面電流導通方向，②導電螺桿流經定位螺帽的螺牙接觸面與定位螺帽流向導電頭的水平接觸面的組合電流導通方向（詳見下圖）。

解體發現定位螺帽安裝方向為小頭朝上方向且低于接線座上端面止口位置，導電頭旋入導電桿后的下平面與接線座上端面已先接觸，定位螺帽與導電頭之間有較大間隙，同時定位螺帽與導電頭未背緊存在以下問題：①引線接頭螺桿旋入導電頭深度不足，減少未旋入接觸面積;②引線接頭螺桿與導電頭未經定位螺帽背緊，靠引線自重緊固，緊密度不足，螺牙間存在一定間隙，螺牙間接觸面積不足;③定位螺帽反裝與導電頭存在間隙，減少導電螺桿經定位螺帽與導電頭之間接觸面。以上三種情況是造成接觸不良主要原因，最終導致運行過熱現象。

四、處理方法

通過以上分析，將軍帽接頭過熱主要原因是定位螺帽反裝接觸不良。結合主變停電轉檢修，對高壓套管將軍帽定位螺帽反裝更正處理：螺入帶拉線螺絲于導電螺桿上端，取出定位銷旋出定位螺帽，檢查清洗修復導電螺牙間過熱氧化層，清洗接線座，正確旋入定位螺帽并穿銷固定，旋出帶拉線螺絲，更換接線座密封件，再用專用板手提起、卡固定位螺帽，旋入導電頭，使導電頭下端面與定位螺帽受力背緊，使其水平面之間良好接觸。通過以上處理，使引線接頭旋入導電頭的縱向深度滿足設計要求、螺牙間緊密度足夠，從而大大降低將軍帽接觸電阻，消除存在安全隱患。

通過處理，再測量其直流電阻，與交接試驗對比明顯下降1.56到2.27倍，說明交接時就已存在接觸不良現象，修后各相偏差值0.1，在運行中再測量帶載高壓套管溫度，均在44℃，三相溫差正常，消除高壓套管發熱安全隱患，達到滿足處理效果。

五、落實反事故措施

（一）針對以上缺陷，舉一反三同批次反事故檢查，發現套管將軍帽存在過熱性故障后，針對同一廠家同一批次同一時間段安裝4號主變安排更正處理，對4號主變解體檢查時出現同樣定位螺帽反裝無與導電頭背緊現象。

（二）繼續加強日常維護工作，定期開展紅外熱成像測溫工作，特別是結合迎峰度夏期間，加密測量，發揮溫差應及旱分析。

（三）定期開展檢修工作，學習掌握運行中產品出廠資料，掌握其基本結構，提高安裝檢修工藝水平，對測量數據應及時與歷史數據對比分析。

（四）對新投產或大修中變壓器設備，應重視高壓套管安裝過程質量，防止類反裝現象。

五、結語

1） 紅外熱成像檢測技術采用非接觸的檢測手段，具有不停電、快速、直觀、實時等優點，能有效診斷出高壓電氣設備缺陷及異常，將事故隱患消滅在萌芽狀狀，避免缺陷及隱患進一步發展造成不可估量的損失，也開展預防性試驗輔助重要手段。

2） 對紅外熱成像檢測數據在同比等條件下存在較大溫差不容忽視，及時分析原因，綜合預防性試驗手段，可以更準確判斷設備故障類型、部份，從而針對故障排除設備安全隱患。

參考文獻：

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