變壓器套管發熱問題的分析及處理

梁金鋒 楊小霞

(1.河南省電力公司許昌供電公司,河南許昌 461000;2.國網河南許昌縣供電公司,河南許昌 461100)

變壓器套管發熱問題的分析及處理

梁金鋒1楊小霞2

(1.河南省電力公司許昌供電公司,河南許昌 461000;2.國網河南許昌縣供電公司,河南許昌 461100)

絕緣套管對于電力變壓器來說是其關鍵組件,整個的運行過程當中變壓器的工作電壓、負荷電流等都要其來承擔,此外對于故障短時過電壓、故障電流也起重要作用,所以套管的制造、運行、檢修以及測試等需嚴格規定。本文立足某典型套管故障展開深層次的分析并尋找適當的辦法。

變壓器套管 套管發熱 引線頭 過流截面 接觸電阻

1 故障發現成因分析及危害

通常情況下,變壓器套管外部接頭發熱故障一般常見于兩個地方。首先是套管接線掌以及外部引接導線的接線掌由于接觸面積狹小或加工安裝使用不合格工藝,亦或者接頭在變壓器做預防性試驗過程中拆接頻繁,若是拆接存在問題引起接線掌變形,加上復裝忽視清潔檢查,存在金屬毛刺等造成接觸不良。其次導電頭的上部圓柱體以及套管接線掌上的管型夾件的夾緊螺栓較為松散,加工的工藝不合格等等。若出現漏洞,最終可能就會造成引線燒斷引發事故。內部接頭的發熱故障也存在于這兩個地方:首先是導電頭內螺紋與變壓器繞組的引線接頭的螺紋連接的這個地方。若是螺紋連接的公差配合由于加工的工藝不合格亦或者安裝存在著不當工序造成了螺牙單邊接觸亦或者導管與變壓器繞組引線接頭間的定位螺母、定位圓柱銷漏裝造成了兩者接合空隙大,接觸不良。其次引線接頭以及繞組引線間的壓接或者是焊接工藝問題而造成了過流截面不足亦或者引發電阻過大,造成發熱故障。

2 故障排除

獲得故障通知后,為更加準確及時的發現發熱故障點的位置,縮短后期檢修時間成本,使變壓器盡可能及時正常運行,在辦理工作許可的相關手續后,我們首先對于變壓器發熱故障套管的外部引線進行拆除以及接通變壓器放油閥到壓榨式濾油機到儲油罐的放油管路,打開濾油機的電源。關閉變壓器的本體油枕以及油箱本體。及時將變壓器放油閥、油箱的瓦斯繼電器排氣孔打開,借助濾油機收集本體油。一旦變壓器本體的油位下降到了套管升高座的高度,則立即停止進行排油操作,關閉放油閥,讓濾油機自主的進行儲油罐內的變壓器油的循環過濾。此外展開套管起吊相關的工作,考慮到吊車的起吊速度快一些,在起吊過程中可能出現套管以及變壓器油箱的附件或者升高座的碰撞、摩擦造成對于套管的損壞。可于吊車吊鉤上掛手拉鏈條葫蘆,展開人工控制套管起吊的速度以及角度。完成起吊準備后,去除導電頭以及套管的四個密封螺栓,去掉導電頭,用Φ12mm的螺栓的螺牙端擰到引線另一個環孔上,用尼龍繩穿過,取出定位圓柱銷以及定位螺母。而后擺正吊車吊臂吊鉤的準確位置,在吊環上扣好鋼絲繩,收緊鋼絲繩,全面觀察吊鉤以及吊環垂直與否,出現偏差及時調整。而后將套管傾斜角度調節葫蘆調節到適當的緊度,維持套管角度,去除套管安裝法蘭上的螺栓,用起吊葫蘆將其吊起。及時調整套管以及升高座軸向的角度,確保保持一致,盡可能避免套管出現磨擦。此外要有人控制住尼龍繩,讓引線緩緩落下,當套管末端調離升高座時,及時的將引線頭處尼龍繩解開,使用尼龍薄膜包好引線以及升高座法蘭孔。通過對導電頭以及引線接頭的檢查,尋找到發熱點在繞組引線接頭的壓接部,并出現嚴重額發熱變黑。主要是因為壓接長度欠缺以及選擇的壓接方式存在問題導致。測量后得出氣壓接長度小于50mm。使用點壓方式,壓接工藝不合格,僅僅壓接合格兩點。造成接觸面嚴重不足,接觸電阻被放大,一旦大電流通過這一接頭位置,就會造成發熱,加速接觸面氧化,出現惡性循環,最終造成嚴重的發熱。為求保險,本文決定使用現場焊接的相關處理方法。老式的變壓器套管引線接頭的焊接方法主要是選擇錫焊接,一旦溫度到了錫的熔點200℃時,錫就會溶解成焊珠,并沿著套內腔進入到變壓器油箱內。伴隨著變壓器油的循環,焊珠甚至會導致變壓器繞組匝間出現短路,亦或者鐵芯的多點接地。因此威脅相當嚴重。因此本文使用的磷銅焊接,銅的熔點更加的高,能有1080℃,比錫的熔點高出很多。借此焊接方法可以有效的解決接頭不牢靠。本文把引線以及引線接頭的管內打磨足夠的光潔后,將引線連接進入引線以及引線接頭的管內再使用銅線對于多余的空隙進行填充。焊接過程中將引線接頭進行倒立放置并及時的加以固定。使用焊槍針對固定部位展開周身的均勻加熱操作,等到滿足焊接的溫度時,再使用磷銅焊條熔入引線接頭管內加以填充和焊接。一旦焊水冷卻凝固,就能夠確保引線和引線接頭能牢固的焊接,滿足連接要求并有效的抗擊安裝導線時出現的扭矩,減少松動。完成清潔檢查修復處理工序后,再次將套管安裝到原位。將變壓器油重新注入變壓器,展開排氣及外部清潔,靜置變壓器24小時后,展開二次排氣,同時及時的關注油位正常與否,而后展開預防性、油樣試驗,結果合格后,主變可以投入運行。當負荷呈現正常時,針對變高套管展開紅外測溫,發現三相運行溫度都保持在30℃左右,證明運行正常。

3 套管的引線與引線接頭的壓接配合

引線以及引線接頭的壓接匹配:(1)引線接頭管的內徑以及引線截面需要及時匹配;(2)結合規程規定存在足夠的壓接長度并且確保接觸面積以及質量合格;(3)合理選擇正確的壓接方式,借助大電流的接頭,應該使用六角形的圍壓、確保接頭周身能夠全面的接觸緊密,接觸足夠的良好可靠。此外還應當關注壓縮量,這是由于變壓器的繞組引線一般使用多股軟銅線,線徑越小也就帶來更多的股數,縫隙相應更多,壓縮量自然越大,因此這一種的接頭壓接時各指標加大,這才能確保滿足接觸合格。

引線與引線接頭的焊接匹配:(1)焊接前需要將焊接部位打磨足夠的光潔;(2)焊接時應當將焊接部位通身進行加熱,握好火候,對于磷銅焊水,先由頂部注入,填充滿焊水之后在接頭外圍展開均勻的加熱,觀察焊水減少程度,判斷空隙是否已經填滿并且焊接,保證接觸的面積足夠以及接觸良好。

4 結語

為有效預防套管發熱現象,應當強化并提高制造、安裝環節的工藝,運行部門應強化巡視檢查,定期展開紅外測溫,確保第一時間發現缺陷,維持設備額正常安全的運行。此外,檢修的過程中應當及時的參照檢修規程的規定,盡可能消除由于檢修工藝引發的一系列事故。

[1]曹曉華.變壓器電容型套管接頭發熱現象分析[J].變壓器,2003,(40)．