某110kV變電站主變壓器套管炸裂原因及預(yù)防措施分析

李鎧　寧晉峰

摘要：變壓器的高壓套管作為高壓繞組引出線的支持及絕緣體，是變壓器的重要部件。在某110kV變電站發(fā)生了一起主變套管炸裂故障，其主要原因?yàn)樘坠軆?nèi)部由裂紋進(jìn)而放電造成的。文章對(duì)此進(jìn)行了分析，并提出了防范措施。

關(guān)鍵詞：主變壓器；變電站；套管炸裂；高壓繞組；電力故障 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM216 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0183-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.089

變壓器的高壓套管作為高壓繞組引出線的支持及絕緣體，是變壓器的重要部件。若變壓器高壓套管及其引線設(shè)計(jì)不合理或者在安裝、檢修時(shí)未嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，就可能遺留隱患，嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中由于套管本身質(zhì)量問(wèn)題，內(nèi)部出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而發(fā)生放電的情況較少發(fā)生，但在一些投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)、套管制作可能有缺陷的變壓器上卻更容易發(fā)生。本次故障變壓器為江蘇華鵬生產(chǎn)的SFSZ9-50000/110型油浸式變壓器，生產(chǎn)日期為2000年11月，其高壓側(cè)套管為南京電瓷廠2000年生產(chǎn)。

1 故障發(fā)生及現(xiàn)場(chǎng)勘察

故障發(fā)生時(shí)，無(wú)不良天氣狀況及短路接地情況。值班人員聽到一聲悶響，同時(shí)主變保護(hù)動(dòng)作，跳開三側(cè)斷路器。查看保護(hù)動(dòng)作記錄顯示發(fā)生故障時(shí)主變差動(dòng)保護(hù)、差動(dòng)速斷保護(hù)、重瓦斯保護(hù)先后正常動(dòng)作，迅速切斷本體故障?，F(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)故障主變壓力釋放閥已動(dòng)作，頂部噴油，110kV側(cè)套管升高座與套管法蘭處有滲出油跡，110kV側(cè)A相套管將軍帽處有滲出油跡，但外表無(wú)明顯放電痕跡。

2 檢查試驗(yàn)情況

故障發(fā)生后檢修試驗(yàn)人員及時(shí)對(duì)主變進(jìn)行了電氣試驗(yàn)、油樣化學(xué)試驗(yàn)以及主變本體吊罩檢查。

2.1 電氣試驗(yàn)結(jié)果分析

故障發(fā)生后試驗(yàn)人員對(duì)故障主變進(jìn)行了高、低壓側(cè)直流電阻測(cè)試，結(jié)果在正常范圍內(nèi)；三側(cè)絕緣電阻測(cè)試合格；變壓器繞組變形試驗(yàn)也無(wú)異常。

通過(guò)以上測(cè)試項(xiàng)目表明，套管爆炸產(chǎn)生原因可以基本排除本體內(nèi)繞組間及繞組對(duì)地放電，初步判斷為套管內(nèi)部原因。

2.2 油樣化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果分析

調(diào)取故障前套管及本體油樣試驗(yàn)結(jié)果。

從故障前兩次套管微水?dāng)?shù)據(jù)中可以看出，套管微水已經(jīng)發(fā)生較大變化，超出10但小于35，雖然還未到預(yù)警值，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，微水值應(yīng)進(jìn)行跟蹤。但限于設(shè)備老舊，沒(méi)有在線介損監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)于之后故障的發(fā)生并沒(méi)有起到警示作用。

2.3 主變吊罩檢查

拆除套管時(shí)發(fā)現(xiàn)A相套管下瓷套完全炸裂、脫落，在其底部鋁制均壓扣碗上有一處明顯放電痕跡（圖1）；吊罩檢查時(shí)在本體下部發(fā)現(xiàn)大量瓷片碎塊，木質(zhì)夾件有部分破損；檢查導(dǎo)線引出接頭沒(méi)有放電及過(guò)熱痕跡，但其絕緣油紙有部分破裂；在主變鐘罩與套管連接處有對(duì)應(yīng)的放電點(diǎn)。

仔細(xì)檢查、拼接炸裂的瓷套碎片發(fā)現(xiàn)，在瓷套內(nèi)側(cè)存在一條貫通上下的積碳裂痕，且裂痕上積碳不易擦拭，初步判斷為出廠缺陷（圖2）。

通過(guò)以上試驗(yàn)、檢查認(rèn)定造成本次故障的主要原因是瓷套本身有淺裂痕，易于附著雜質(zhì)；次要原因是套管取油口處密封不嚴(yán)，造成套管內(nèi)“微水”逐年增大。兩者相互作用最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。

3 處理方法

故障發(fā)生后，檢修人員對(duì)變壓器本體內(nèi)散落的瓷片進(jìn)行清理；對(duì)三側(cè)套管、壓力釋放閥、各密封圈、損壞的夾件等進(jìn)行更換；更換全部絕緣油，并進(jìn)行一段時(shí)間熱油循環(huán)，直到變壓器油各項(xiàng)指標(biāo)合格。

4 預(yù)防措施

（1）嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定對(duì)變壓器進(jìn)行定期檢查、試驗(yàn)，尤其對(duì)于接近臨界值或兩次數(shù)據(jù)變化較大的情況引起警惕；（2）對(duì)于運(yùn)行年限較長(zhǎng)的，如超過(guò)10年的部件在檢修、試驗(yàn)時(shí)格外關(guān)注。對(duì)于檢修人員不易更換的部件可以聯(lián)系廠家進(jìn)行“專家會(huì)診”，保證變壓器健康運(yùn)行狀態(tài)；（3）改善變壓器各項(xiàng)監(jiān)測(cè)手段，通過(guò)在線油色譜分析儀、在線套管介損監(jiān)測(cè)裝置等儀器及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生前的敏感信息，將故障控制在萌芽之中。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李鎧（1982-），男，山西武鄉(xiāng)人，長(zhǎng)治供電公司工程師，研究方向：變電設(shè)備一次檢修。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）