有關(guān)變壓器套管常見故障及檢修技巧

導(dǎo)讀：變壓器是一種用來改變電壓和電流的電器設(shè)備。變壓器繞組的引線是依靠套管引出箱外的， 套管起到對油箱的絕緣、固定和將電流輸送到箱外的作用，它需適應(yīng)外界各類環(huán)境條件，并要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，是變壓器中一個主要部件。套管需有不同的電壓和電流等級，外絕緣大多是瓷套。套管有純瓷套管、充油套管、充氣套管、電容式套管等不同形式。而電容式套管是以電容芯子為主絕緣的套管，有膠紙電容式和油紙電容式套管兩種，下文將對變壓器套管的故障進(jìn)行分析，并提出檢修措施及注意事項。

一、變壓器套管的故障

1.繞組的主絕緣和匝間絕緣故障

變壓器繞組的主絕緣和匝間絕緣是容易發(fā)生故障的部位。其主要原因是：由于長期過負(fù)荷運行，或散熱條件差，或使用年限長，使變壓器繞組絕緣老化脆裂，抗電強(qiáng)度大大降低；變壓器多次受短路沖擊，使繞組受力變形，隱藏著絕緣缺陷，一旦遇有電壓波動就有可能將絕緣擊穿；變壓器油中進(jìn)水，使絕緣強(qiáng)度大大降低而不能承受允許的電壓，造成絕緣擊穿；在高壓繞組加強(qiáng)段處或低壓繞組部位，因統(tǒng)包絕緣膨脹，使油道阻塞，影響散熱，使繞組絕緣由于過熱而老化，發(fā)生擊穿短路；由于防雷設(shè)施不完善，在大氣過電壓作用下，發(fā)生絕緣擊穿。

2.引線絕緣故障

變壓器引線通過變壓器套管內(nèi)腔引出與外部電路相連，引線是靠套管支撐和絕緣的。由于套管上端帽罩（將軍帽）封閉不嚴(yán)而進(jìn)水，引線主絕緣受潮而擊穿，或變壓器嚴(yán)重缺油使油箱內(nèi)引線暴露在空氣中，造成內(nèi)部閃絡(luò)，都會在引線處發(fā)生故障。

3.鐵芯絕緣故障

變壓器鐵芯由硅鋼片疊裝而成，硅鋼片之間有絕緣漆膜。由于硅鋼片緊固不好，使漆膜破壞產(chǎn)生渦流而發(fā)生局部過熱。同理，夾緊鐵芯的穿芯螺絲、壓鐵等部件，若絕緣破壞，也會發(fā)生過熱現(xiàn)象。此外，若變壓器內(nèi)殘留有鐵屑或焊渣，使鐵芯兩點或多點接地，都會造成鐵芯故障。

4.變壓器套管閃絡(luò)和爆炸

變壓器高壓側(cè)（110kV及以上）一般使用電容套管，由于瓷質(zhì)不良故而有沙眼或裂紋；電容芯子制造上有缺陷，內(nèi)部有游離放電；套管密封不好，有漏油現(xiàn)象；套管積垢嚴(yán)重等，都可能發(fā)生閃絡(luò)和爆炸。

5.分接開關(guān)故障

變壓器分接開關(guān)是變壓器常見故障部位之一。分接開關(guān)分無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，常見故障的原因是：

1）無載分接開關(guān)：由于長時間靠壓力接觸，會出現(xiàn)彈簧壓力不足，滾輪壓力不均，使分接開關(guān)連接部分的有效接觸面積減小，以及連接處接觸部分鍍銀磨損脫落，引起分接開關(guān)在運行中發(fā)熱損壞；分接開關(guān)接觸不良，引出線連接和焊接不良，經(jīng)受不住短路電流的沖擊而造成分接開關(guān)被短路電流燒壞而發(fā)生故障；由于管理不善，調(diào)亂了分接頭或工作大意造成分接開關(guān)事故。

2）有載分接開關(guān)：帶有載分接開關(guān)的變壓器，分接開關(guān)的油箱與變壓器油箱一般是互不相通的。若分接開關(guān)油箱發(fā)生嚴(yán)重缺油，則分接開關(guān)在切換中會發(fā)生短路故障，使分接開關(guān)燒壞。

在套管大修中，抽真空不徹底，使屏間殘存空氣，運行后在高電場作用下，發(fā)生局部放電，甚至導(dǎo)致絕緣層擊穿，造成事故。

二、變壓器套管故障的處理措施

根據(jù)以上的故障分析，總結(jié)出一些處理措施；

1.針對套管油樣不合格、含乙炔氣等缺陷。采取的措施是：對套管要進(jìn)行嚴(yán)格檢驗，各種試驗合格后方可投入運行，避免人為因素引起故障。

2.針對套管密封不良，有進(jìn)水或滲漏油現(xiàn)象。采取的措施是：通過更換質(zhì)量好膠墊保持密封，擰緊緊固螺栓，使套管無滲漏。

3.針對套管本身結(jié)構(gòu)不合理而引起頭部過熱等缺陷。具體措施可采用變銅鋁過渡為銀銅接觸，從而減小氧化作用。

4.在拆、接、引過程中，要注意檢查各部位是否聯(lián)結(jié)良好，接觸面應(yīng)打磨后涂上導(dǎo)電膏，減小其接觸電阻。從而杜絕其過熱現(xiàn)象。

通過以上對油紙電容式套管故障分析及一些處理措施，大致可以發(fā)現(xiàn)形成缺陷有兩個途徑：第一是套管本身設(shè)計存在薄弱環(huán)節(jié)；第二是人為因素，是安裝、檢修人員在作業(yè)中造成的。

三、變壓器套管應(yīng)用中應(yīng)注意

在分析套管常見故障主要原因后，我認(rèn)為套管在運輸、安裝、檢修維護(hù)等方面應(yīng)注意以下問題：

1.在起吊﹑臥放﹑運輸過程中， 套管起吊速度應(yīng)緩慢，避免碰撞其它物體；直立起吊安裝時，應(yīng)使用法蘭盤上的吊耳，并用麻繩綁扎套管上部，以防傾倒；注意不可起吊套管瓷裙，以防鋼絲繩與瓷套相碰損壞；豎起套管時，應(yīng)避免任何部位落地；套管臥放及運輸時，應(yīng)放在專用的箱內(nèi)。安裝法蘭處應(yīng)有兩個支撐點，上端無瓷裙部位設(shè)支撐點，尾部也要設(shè)支撐點，并用軟物將支撐點墊好。套管在箱中應(yīng)固定，以免運輸中竄動損傷。

2.在套管大修的裝配中應(yīng)特別注意以下幾點：防止受潮。裝配中除要有清潔干燥的條件以外，最好能在40-50℃溫度下進(jìn)行組裝。因為電容芯子溫度高出環(huán)境溫度溫度10-15℃時能減少受潮的影響，所以最好在組裝前將套管的零部件和電容芯子加熱到70-80℃，保持3-4h,以便排除表面潮氣，盡可能在溫度尚未降低時裝配完；套管頂部的密封。套管頂部的密封可分為套管本身的密封和穿纜引線的密封?，F(xiàn)在大多數(shù)變電站的主變壓器的儲油柜頂裝有彈性波紋板，它與壓緊彈簧共同對由溫度變化起調(diào)節(jié)作用。在組裝彈性波紋板時，導(dǎo)管上的正、反壓緊螺母之間的密封環(huán)與儲油柜上的密封墊一定要配合妥當(dāng)，防止波紋板拉裂，以達(dá)到密封的效果。套管引線是穿纜式結(jié)構(gòu)，如果頂部接線板、導(dǎo)電頭之間密封不嚴(yán)密，雨水會沿套管頂部接線板、導(dǎo)電頭及電纜線順導(dǎo)管滲入變壓器內(nèi)部。水分進(jìn)入變壓器引線根部，將會導(dǎo)致受潮擊穿，造成停電。

3.檢修維護(hù)人員應(yīng)注意以下問題： 試驗人員拆接末屏小套管引線時，應(yīng)防止導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動或擰斷接地引線，試驗后應(yīng)恢復(fù)原狀。根據(jù)我的工作經(jīng)驗，試驗結(jié)束后可用萬用表來測量末屏是否接地，這是檢查末屏接地拆除后是否已經(jīng)恢復(fù)的一種比較可靠的辦法；取油樣人員工作結(jié)后，應(yīng)擰緊采樣閥；拆接引線人員，上下套管時應(yīng)注意防止套管破損；檢修人員應(yīng)觀察套管油位并及時補(bǔ)油。

另外，檢修維護(hù)人員應(yīng)熟悉套管的技術(shù)要求。首先要熟悉套管的技術(shù)性能，如套管出廠時的主要試驗項目有介損測量、局部放電測量、工頻耐壓試驗、密封性試驗、以及外觀和尺寸檢測等。其次要熟悉套管的使用條件，如套管安裝的周圍環(huán)境溫度為-40~+40℃，在變壓器上的安裝角度與其垂直軸線之間不超過30°等。檢修維護(hù)人員還應(yīng)當(dāng)做到：利用一切停電的機(jī)會認(rèn)真檢查套管，及時消缺，排除隱患；嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，所購檢修維護(hù)材料均經(jīng)有關(guān)方面驗收認(rèn)可；不斷提高自己的專業(yè)技術(shù)水平，確保檢修質(zhì)量。