變壓器套管電容量超標原因分析及處理

吉林省集安市云峰發電廠 134200

摘要：本文介紹了云峰發電廠生產現場220kV變壓器套管，近幾年來在高壓試驗過程中所發現的兩起介質損失角偏大和電容量超標事件的分析和處理經過，并提出此類問題的處理方法，供現場工作人員借鑒參考。

關鍵詞：變壓器套管；電容量超標；分析處理

1課題背景及研究的意義

電力變壓器是電力系統的核心，在電能接收轉換和傳輸配送過程中，起著最關鍵和最重要的作用。是國民經濟各行各業和千家萬戶能量來源的必經之路。它是電網安全運行防止重大事故的第一道防御設備。變壓器的嚴重事故不但會導致自身的損壞，還會中斷電力供應，給國民經濟和社會都會造成巨大的損失。

變壓器套管是是變壓器的主要部件之一，是將變壓器內部高、低壓引線引到油箱外部的出線裝置。套管的故障和異常，雖有的構不成事故，但有的異常如不及時消除，往往會導致十分嚴重的后果。作為引線對地的絕緣，擔負著固定引線的作用。因此，它必須具有規定的電氣和機械強度；套管在運行中除應承受長期負載電流外，還應能承受短路時的瞬時過熱，即應有良好的熱穩定。變壓器高、低壓套管如果存在缺陷或故障，將直接危及變壓器的安全運行及其供電可靠性。高壓側套管（油紙電容式套管），由于其結構復雜，維護周期長，檢修難度較大。因此，對油紙電容型套管應及時進行檢修與維護，減少并杜絕套管事故是十分重要的。本文詳細介紹了云峰發電廠兩起220kV套管出現的介質損失角偏大、電容量超標的原因分析及處理經過，總結并提出了此類問題的處理方法，供現場工作人員借鑒參考，共同商榷此類套管異常的處理。

2故障實例

2.1案例一：220kV2號主變套管電容量正誤差超標分析處理

2.1.1缺陷發現經過

2004年6月19日，云峰發電廠220kV 2號主變壓器（型號：SFP7-120000/220，沈陽變壓器廠60年代產品）。在預防性試驗中，測得A相套管試驗值異常，已經超過《電力設備預防性試驗規程（DL/T596-1996）》的標準要求。具體試驗數據如表2-1所示：

表2-1 處理前2號主變壓器A相套管高壓試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

O0.326350.5346.1+1.27

A3.618450.7428.5+5.18

B0.157427.4428.1-0.16

C0.274427.5426.9+0.14

發現套管電容量超過正偏差標準后，試驗人員先對套管的外觀進行了仔細的檢查，沒有發現A相套管有裂紋等異常，裙邊無破損，且外觀清潔、干燥。取油樣化驗時，發現2號主變壓器套管的絕緣油耐壓值很低，又進行其他項目化驗時，發現幾個重要項目指標均超標。故懷疑套管密封不嚴，進水受潮。油性能試驗數據如表2-2所示：

表2-2 處理前2號主變壓器A相套管油性能試驗數據

項目標準值實測值

擊穿電壓（kV）≥5030

含水量（mg/L）≤2560

閃點（℃）≥14094

介質損失角≤0.0050.0088

氫氣（μL/L）<150296

2.1.2原因分析及檢查結果

變壓器套管油中進入水分，從進水的部位進行分析認為有以下原因：高壓套管密封不嚴，進入水分；注油過程中帶入水分；運行中變壓器油中分解產生水分等。查閱歷史試驗記錄，2003年9月變壓器大修，套管注油后各項油性能數據都合格，故排除注油過程中帶入水分。對變壓器排油進行內部檢查時，發現在變壓器B相高壓套管對應的油箱底部有很多水分積聚，證明水分是由A相高壓套管導電桿進入變壓器內部的。故而檢查A相高壓套管將軍帽，發現因檢修人員責任心不強或檢修工藝質量差，螺栓緊固力不夠，使得套管黃銅導電桿偏移較大，膠墊處密封不嚴造成局部滲水，絕緣油也不合格。變壓器電容型套管結構如圖2-1所示：

圖2-1 電容型套管結構圖

1-導電桿；2-錫箔層；3-絕緣層；4-末屏；5-末屏外圍絕緣層；6-絕緣油；

7-測量端；8-放油閥；9-法蘭；10-抽壓端子；11-雨水潮氣路徑

2.1.3處理情況

采取由本體排注油閥流出，經過濾油機由油枕注油閥流入的循環濾油的方法，進行反復過濾達24小時后再取樣化驗，此時油中微水下降至20 mg/L以下（標準為≤25 mg/L），油耐壓值升高至60kV（標準為≥50kV），均達到規程的要求。這樣，更換新的套管密封圈，將其擺正位置，之后又在高壓套管頭部包上塑料布，用白布帶綁扎牢固，進行防雨密封，增加雙保險。

處理后，再做高壓試驗，已經全部合格，試驗數據如表2-3所示：

表2-3 處理后2號主變壓器B相套管高壓試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

A0.263430.7428.5+0.51

2.2案例二：220kV4號主變套管電容量負誤差超標分析處理

2.2.1缺陷發現經過

2007年5月27日，對220kV4號主變壓器進行預防性試驗時，發現0相套管（型號：BRDW—126/630-3；撫順傳奇套管有限公司生產；2005年11月生產）介質損失角值、電容值超標比較嚴重；B相套管介質損失角值雖未超過規程要求，但與上次試驗值比較增長較大。具體測試數據如表2-4所示：

表2-4 處理前4號主變壓器套管試驗數據

相別tgδ%實測電容值（PF）銘牌電容值（PF）電容量誤差（%）

O3.222215.5232.2-7.75

A0.245337.6341.9-1.26

B0.719344.1349.3-1.49

C0.314336.8342.7-1.72

2.2.2原因分析及檢查結果

現場試驗人員經綜合判斷分析，懷疑O相套管內有一屏間絕緣擊穿，同時也請教了廠家技術人員，分析認為是由于套管導電桿與將軍帽接觸不良造成的，建議拆開套管將軍帽，活動導電桿后用酒精擦拭導電桿與將軍帽接觸面后問題就會解決。

2.2.3處理情況

隨后，檢修人員按照廠家技術人員的指導，拆開了套管將軍帽，經仔細檢查發現：將軍帽內部銷子上有放電灼燒的痕跡，將軍帽法蘭盤上有銹蝕痕跡，檢修人員現場對該銷子和法蘭盤進行打磨處理。處理后再次對O相套管介質損失角和電容量進行了復測，介損和電容量誤差都符合規程要求。

另外，對A、B、C三相套管均進行了處理，處理后測得的電容量與未處理前比較均有增加，電容量誤差均有所減小。測試數據如表2-5所示