110kV变压器套管击穿故障的诊断与分析

110kV变压器套管击穿故障的诊断与分析

1. 张泽萌 2.孙国峰 3.陈祥彬

1.3.国网济宁供电公司 山东济宁 272000 2.国网烟台供电公司 山东烟台 264000

摘要:电力变压器是电力系统必不可少组成部分，其功能为将某一数值的交流电压转换成频率相同的另一种或几种数值不同的电压，电力变压器的核心部件为内部牵引线。因工作属性，套管需要适应各种条件，既要具有足够的机械强度，又要满足良好的绝缘性能。根据电压等级的不同，套管材质可分为纯瓷套管、充油套管和电容套管等。正是因为套管的形式多种多样，所以出现的问题也层出不穷，为更好地维护电力系统正常运行，必须得加强套管的维护，才能更好地进行工作。

关键词:变压器;套管故障;检修方法;分析

1、电力变压器的简介

在当前我国社会，电力变压器仍然是电力系统的主要装置，可应用于社会经济建设的众多领域，是我国电力系统的主要构成部分。变压器套管发挥着将变压器内部高低压引线引到油箱外部的作用，是变压器箱外的主要绝缘装置，还具有固定引线的作用。由于电力变压器的造价十分高昂，结构也相对复杂，解决它运行的问题就显得尤为必要。

2、绝缘电容式套管的基本结构

绝缘电容式套管是按设计要求所做出的，周围带有许多半导体镶边的铝箔作为均压极板的新型构造。在电容的作用下，套管的管径分布十分均匀，不会出现忽大忽小的现象。让套管绝缘的主要部分是表面的材料，即用包裹或其他形式形成的绝缘表层。物质经过表层时，会由于材料的抗拒，从而无法继续深入。绝缘层也不仅仅是这种材料，而是以导电杆中心线为轴心，内部放置诸多的铝箔，在其边缘也镶有半导体层。不管如何，由于这层电容纸所起到的隔离作用，很好地断绝了电流的进入。

3、电力变压器套管的击穿故障分析

电力变压器套管的运行并非顺顺利利，而是会产生发热等现象。根据这种故障形成的不同原理，也可分为电流型和电压型。第一种故障，首先是电力变压器的套管外部和里面完全不同，当内外部受热不均的时候，极其容易产生电流受阻的现象。因此，在实际工作中，加工安装工艺经常要求:接触面要足够平滑，不能有丝毫痕迹，且铜铝材料的接头需要经过多道步骤之后才可以连接。最重要的是，导电杆的上部与下部接触不当，这种情况下会使接触电阻变大。一旦所接触的电阻变大后，电流流过时产生的温度就会变得越高。套管表层在高温的催化下，所经过的电流就会更高，温度也会居高不下，由此形成一个恶性循环。在常见的情况中，导电头并不是单独存在，而是需要与变压器的牵引头相互连接。之所以会出现发热故障，就是因为两者连接不够紧密，导致表面产生不良现象。其二是套管由电压所导致的发热故障，这主要由一个不平衡磁场所导致，并且更难以克服。
4、电力变压器套管其他故障及原因分析

电力变压器套管的另一个故障是出现渗油。当套管使用时间太长以后，极其容易出现渗油的情况。其主要原因，一般是元器件因为运行时间过长而发生老化现象。在我国，变压器行业将化学材料作为主要成分，这些材料因为材质问题往往不会永远地保持稳定，而是会随着运行时间地演变而出现老化。变压器温度分布不均等，在某些部位的温度有可能会超过所构成材料最适宜使用的温度，这也会容易造成材料老化和变质。另外，套管的底部构件连接处不平也会产生渗油。套管与变压器是密封工作，大多数采用法兰连接。在两个构件互相对接的过程中，倘若一方的接头发生歪斜，没有在正确的位置连接，就会使螺栓受热不均。如果出现压缩量过大的情况，密封垫还会出现严重变形，使用的寿命也会变得更短，整体就容易出现渗油现象。

5、套管故障的处理措施

在实际应用中，套管表层材料也会检验出不合格的情况，这个时候人们通常会忽视其细节。但在工业上，技术人员一般会采取的措施是——加强对套管的检验，保证构件在万无一失的情况下运转。像套管密封不良，出现进水或渗漏油现象时，工程人员所采取的措施过于简单，只需要更换质量好胶垫保持密即可。但对于套管本身结构不合理而导致的一系列问题却疏于防范，没有采取详细的预防措施。其实，想解决这个问题不难，只要将铜质材料转换为其他材料，减少物质在空气暴露下的氧化作用就好。而在这个循序渐进的过程中，也要注意检查套管各个部位是否发生松动现象，表层物质是不是有其他的污染物。想要正确认识套管子的局部放电机理，防止局部放电的发生，还得经过一段时间的探讨才能实现。但如果是防止局部放电，我们应采用的措施有：一、要正确选取对应材质的套管，保证其在长期工作下会产生有害物质，也不会有更进一步的损坏；第二，要懂得选用电力系数较小的材料，不能够仅仅只是用效用快的介质；三、替换掉不适用的浸渍剂，选择比普通材料更小的产品，以降低产品在外界化学作用下发生的变化，促进产品性能的进一步提升；四、引入其他先进的设备，加入密封圈等材料，改善套管的密封性能，从源头上防止套管渗水、漏油。同时，也可以运用外部的监测工具，做到提早发现障碍。套管顶部的密封也可以分为本身的密封，和构成材料的密封。但不管是哪一种密封方式，都需要做好防潮处理，避免套管在潮湿的环境下运行。虽然在常规环境下，套管难免会变得有些湿润，但是在更完善的运作下，也可以完全避免这种情况。最主要的方法是，在开始运行之前，对房间内部的各种设施进行检测，放入一定数量的干燥剂，避免各种潮湿情况的发生。

结束语：

电力变压器套管出现击穿故障，有各个方面的原因，不只是套管材质的问题，也还包括检验人员的素质问题。 想要从根本上杜绝这些问题，在提高材质的同时，加强对变压器出厂监造环节的管控，还应该要加强运维人员的素质，。发生故障并不可怕，可怕的是出现故障之后，研究人员对其听之任之，不予以处理。在新技术发展的今天，所有的东西都变得更加重要，不能够有任何的疏忽。只要从源头入手，在套管出厂前注意把控，之后在运行阶段注意维护，就很容易出现解决问题。任何行业想要获得变革，都离不开其他行业的助力。电力变压器套管想要获得发展，就一定要融入各方力量，实现自身的发展。

参考文献:

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