变压器套管安全隐患与防范措施分析

变压器套管安全隐患与防范措施分析

李艺为

中盐内蒙古化工股份有限公司  内蒙古自治区阿拉善左旗  750336

摘 要：变压器套管作为保护变压器绝缘油的关键设备，若存在安全隐患，可能导致油漏、温度升高、爆炸等事故，威胁整个电网的安全稳定运行。为了有效规避此类安全隐患，需要从多个方面进行防范措施，如定期检测变压器套管的绝缘状态和泄漏情况，确保设备正常工作；加强维护保养，及时清理污垢以避免泄漏；设置监控系统，实时监测套管温度和油位等参数，及时发现异常情况并采取措施。总之，在电力系统中对变压器套管安全隐患进行有效防范，有助于保障电力设备的正常运行，提高电网的安全性和可靠性。

关键词：变压器；套管；安全隐患；防范措施

1 变压器套管常见的安全隐患及原因

变压器套管的主要功能是提供机械强度和电气绝缘，并防止绝缘油泄漏。变压器套管结构包括外壳、绝缘层及进出线口等多个部件。经过长时间运行之后，变压器套管常会出现以下几种安全问题。

1.1 套管发热

变压器套管过高的温度会导致绝缘材料的降解，使其失去原有的电气绝缘性能，可能引起绝缘击穿、漏电等故障，从而对设备及周围人员造成危害。过高的套管温度也会加速变压器内部元件的老化和劣化，缩短设备的使用寿命，导致设备频繁维修和更换，增加维护成本和运营风险。

变压器套管发热的原因主要包括：（1）过载。当变压器负载超过额定容量时，会导致套管内部电流密度增加，进而引起套管发热，过载可能是由于负载需求增加、系统故障或设计不当等原因引起。（2）铜损耗。变压器绕组中的铜线电阻会产生一定的损耗，这部分损耗会转化为热能，使套管发热，铜损耗通常与电流大小和绕组材料、形状等因素有关。（3）不良接触。变压器套管内部连接件（如引线、绝缘子等）存在不良接触或高接触电阻的情况，会引发局部发热[1]。（4）绝缘破损。套管绝缘层的破损、老化或损坏会导致电气绝缘性能下降，使得电流经过绝缘材料产生局部发热。

1.2 套管渗油

当变压器套管发生油液渗漏时，绝缘材料会受到油污染，油液渗漏在变压器套管及其周围形成易燃物质的积聚，增加了火灾发生的风险，一旦发生火灾，不仅会损坏设备，还可能蔓延至周围环境，造成更大的损失。油液渗漏还会造成一定程度的环境污染，特别是对水源和土壤造成影响，油类物质的泄漏可能会对生态系统和生物产生毒性影响，破坏环境平衡和可持续发展。

密封不良是导致变压器套管渗油的一个主要原因之一，变压器套管的密封结构如果存在缺陷或老化问题，就会导致油液从接口、连接件或密封处渗漏出来。套管使用过程中，密封材料会随着时间推移而老化，导致其弹性和密封性能下降，老化的密封材料无法有效阻止油液的渗漏。或者在运行过程中套管可能会受到振动和冲击，长期的振动和冲击可能导致密封结构松动或者损坏，进而引起油液渗漏。变压器套管使用过程中，材料会逐渐老化，其弹性和密封性能下降，容易发生渗漏，常见的老化因素包括高温、紫外线照射、氧化等[2]。此外，当变压器负载超过额定容量时，会产生过大的热量，引起变压器套管内油液的膨胀，进而导致油液渗漏。

2变压器套管安全隐患防范措施

2.1 定期检查和维护

首先，定期检查变压器套管外观，包括检查是否存在明显的破损、腐蚀或变形等情况，如发现异常，及时采取修复措施，以防止进一步恶化。其次，检查变压器套管的密封性能，包括检查接口、连接件和密封处是否完好无损，如果存在泄漏问题，应及时更换或修复密封结构，确保油液不会渗漏。再次，检查变压器套管的绝缘材料，如橡胶垫圈、绝缘板等，确保其完整性和正常工作，若发现老化、破损或失效的绝缘材料，应及时更换，以保证电气绝缘性能。检查变压器套管上的紧固件，如螺栓、螺母等，确保其紧固程度合适，防止松动和脱落。另外，定期清洁变压器套管和周围区域，防止灰尘和杂物的堆积，变压器套管有良好的通风条件，以保持正常的散热效果。

对于安装人员来说，还应当熟悉套管的各项安装条件。在套管安装之前需要做好相应的查验工作，把控好套管在变压器上的安装角度与位置，选择在晴朗、干燥、无尘土的环境下对套管进行安装，这样可以减少安装环节的偏差[3]。如果安装环境湿度比较大，可能会导致安装连接不够紧密，因此导致漏油问题发生。

2.2 加强温度、油液的监测与控制

通过加强温度和油液的监测与控制，可以及时发现异常情况并做出相应处理，确保变压器套管在安全的温度和油液状态下运行，有效减少因温度过高或油液问题引起的安全隐患，并提高变压器的可靠性和寿命。

可以安装温度传感器或热敏电阻等设备，实时监测变压器套管的温度变化，通过设置警报系统，及时发现异常温度升高的情况，确保变压器运行在正常的温度范围内，避免过热引起的安全隐患，根据设计规范，合理调节负载，以控制变压器套管的温度[4]。安装油温控制装置，监测变压器套管中油液的温度，当油温超过预设范围时，自动触发保护机制，以避免过热导致的安全隐患。

2.3 优化套管的密封性能

首先，尽可能选择高质量的密封材料，如橡胶垫圈、密封胶条等，保证密封材料具有良好的耐油性、耐高温性和耐老化性能。其次，对变压器套管的密封结构进行改进，提高其密封性能。例如，增加密封面积、改善接口设计或采用双层密封结构等。对变压器套管的密封表面进行处理，如研磨、打磨或喷涂密封剂等，以提高其平整度和密封性能。确保变压器套管上的紧固件（如螺栓、螺母）符合规范，并正确紧固，以防止泄漏和松动[5]。再次，在变压器套管的关键区域，如接口、连接件和密封处等，增加一层专用的密封材料或垫片，以提高密封性能。安装前和维护后进行密封性能测试，使用气密性测试仪器或水压试验，检查变压器套管密封是否有效，并修复任何发现的泄漏问题。

2.4 保护好绝缘涂层

绝缘涂层是保护变压器套管的重要措施之一，它能提供额外的绝缘层，增强套管的绝缘性能和耐久性。实践中，应选择合适的涂层材料：确保选择符合规范要求并适合特定应用环境的绝缘涂层材料，常见的涂层材料包括聚氨酯、环氧树脂等。施工过程中，按照涂层材料的使用说明进行操作，确保套管表面光滑、干净，并且涂层均匀、完整。施工期间和固化过程中，还需控制好环境温度和湿度，以确保涂层能够固化成为稳定的绝缘层。涂层施工后，要防止对绝缘涂层的刮擦、碰撞或化学物质侵蚀，避免使用尖锐物体或化学药品接触涂层，以免破坏绝缘层的完整性。此外，定期对绝缘涂层进行检查，观察是否有破损、龟裂或脱落等问题。如有发现，应及时修复或更换受损的涂层。

结束语

总而言之，变压器套管属于电力系统的重要组成部分，其具有较好的绝缘性、机械性。但经过长时间使用之后，难免会出现各种各样的安全隐患，比如：温度异常、油液老化等问题，这些隐患可能导致油液泄漏、设备损坏甚至安全事故。为了防范这些隐患，可以采取定期检查和维护、加强温度和油液的监测与控制、优化升级密封性能等措施。通过这些防范措施的实施，可以及时发现、修复和预防潜在问题，提高变压器套管的安全性能和可靠性，减少油液泄漏和设备故障的风险，保障人员和环境的安全，并延长变压器的使用寿命。

参考文献

[1]罗心宇.电厂变压器套管绝缘性能在线监测技术的研究[J].电气传动自动化，2020，42(06):19-21.

[2]周秀，马云龙，唐婷等.两起主变压器套管发热缺陷分析及处理[J].宁夏电力，2019，(06):39-40+51.

[3]陈明明.变压器套管在线监测技术的研究[D].郑州大学，2019.

[4]杨奕军，王贵山，李应宏.变压器保护电流回路的故障及防护措施分析[J].电工电气，2018，(04):69-70.

[5]梁捷.变压器套管绝缘油自动取样工具[J].农村电工,2019,27 (03):28.