一起變壓器套管進水受潮缺陷分析

古海峰，朱思旭，張玲玲

（國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021）

一起變壓器套管進水受潮缺陷分析

古海峰，朱思旭，張玲玲

（國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021）

針對某110 k V變電站2號主變壓器預試時套管試驗數據異常的問題，對主變壓器進行例行試驗、套管油色譜及微水測試分析，并進行返廠檢查，認為該套管內一螺絲錯裝造成油枕蓋板密封不良、套管進水是導致數據異常的原因，并提出相應的改進措施及建議。

套管；受潮；故障診斷；中性點

高壓套管是變壓器的重要組件，將繞組引出線引出油箱，并連接到電網，實現與外部網絡的連接，同時起到固定引線的作用。高壓套管生產工藝要求較高，如高壓套管存在內部缺陷或維護不當，極易發生絕緣損壞。近年來，由于電網的發展，電力行業對變壓器套管的需求量劇增，部分廠家在套管制造過程中存在工藝控制不嚴問題，導致產品質量出現下降，在運行中缺陷不斷，甚至威脅到了變壓器的安全運行。因此，應加強對套管的維護、監督管理，及時發現問題，及時消除隱患，保證電網安全穩定運行。

1　故障情況

2009年3月，某110 k V變電站2號主變壓器在進行例行試驗時，試驗人員發現該變壓器高壓中性點套管主絕緣介質損耗因數為9.86%，電容量為1 449 p F，試驗數據值嚴重超標，查看該套管歷史試驗數據均在合格范圍內，未出現異常，故對該變壓器進行檢測，通過試驗數據及解體檢查找出故障原因。該主變壓器套管型號為BRDLW-72.5/630-4；序號200715；出廠日期為2007年2月；投運日期為2008年1月18日。

2　原因分析

2.1例行試驗

通過對主變壓器進行例行試驗，測得相關數據為套管主絕緣tanδ為9.86%，遠遠超過規程要求值1%，主絕緣電容量為1 449 p F，標稱電容量為303 p F，同樣遠遠超過規程電容量差值±5%的要求值；末屏對地絕緣電阻為213 MΩ，小于預試規程要求值≮1 000 MΩ，隨后測試末屏對地tanδ和電容量，測得值為7.533和1 756 p F，超過tanδ預試規程要求值為2%。其測試數據如表1所示。

2.2套管油色譜及微水測試

分析該套管試驗數據，認為該套管進水受潮的可能性較大，為此取該套管絕緣油進行油色譜及微水分析，其測試數據如表2所示。

表1　例行試驗數據

表2　套管油色譜及微水測試結果 μL/L

通過數據分析，油中烴類組分含量正常而僅氫組分含量偏高，根據DL/T 722-2000《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》并結合表2結果，可以看出乙炔、氫氣和總烴類均小于標準值5 μL/L、150μL/L和150μL/L，可以判定為變壓器進水受潮。并且通過數據發現該套管微水含量超標，已達23μL/L，油色譜其他數據均未超過標準值。由此可知該套管內部已進水，進水導致電容屏間短路，造成主絕緣電容量增大至原來的4倍左右，由于套管油色譜分析未現異常，說明在運行中未經受過高電壓，內部未發生過放電及過熱等異常現象，套管的電容屏未被擊穿。

以上檢測結果及分析表明，該套管缺陷為大量進水所致，由于該套管出廠時、交接時進行過絕緣電阻、介損試驗，且試驗結果正常，說明套管在運行后發生密封不嚴的缺陷，導致投入運行后進入了大量水分，由于套管油位未發生明顯變化，說明套管密封不嚴的缺陷出現在將軍帽處。

該套管雖是中性點套管，由于變壓器三相不一定完全平衡，中性點有可能承受電壓，并且當單相短路時中性點套管會承受較高的電壓，如不及時處理，則有可能發生故障直接影響電網的安全穩定運行。為此聯系廠家對該套管進行了更換，為了進一步分析套管缺陷原因，特將該套管返廠解體檢查。

2.3返廠解體檢查

為檢查套管是否存在密封不嚴缺陷，在廠家對該套管進行了相關試驗及解體檢查。

首先對該套管進行密封試驗，將氮氣從套管注油孔處注入一定壓力的氮氣，使套管內部呈現正壓，將套管完全放盛滿水的水槽里，觀察套管周圍是否有氣泡冒出，如無，則表明套管密封良好，如有氣泡冒出則說明套管密封不嚴，檢查結果發現該套管頭部油枕的蓋板密封處冒出了大量的氣體，說明該處密封不嚴，見圖1。

圖1　油枕蓋板密封處的滲漏情況

打開該套管頂部油枕蓋板，未發現蓋板與油枕之間的密封件出現開裂、扭曲的現象，但發現該套管上部密封彈性膨脹板壓圈的6個螺栓被水浸泡銹蝕的痕跡，其中一個明顯高于其他5個，見圖2，將所有螺栓卸下后發現，該螺栓（M12×50 mm）比其他5個螺栓（M12×40 mm）長10 mm。在油枕上部密封蓋板的內側有該螺栓頂壓留下的銹蝕痕跡，見圖3，且油枕蓋板之下的彈性板上面也有銹蝕痕跡。

圖2　密封法蘭的螺栓

圖3　油枕蓋板的頂壓痕跡

綜合分析2號主變壓器高壓中性點套管的試驗和檢查情況，該套管tanδ和電容量嚴重超標，同時微水也有顯著增長的原因是該套管進水而嚴重受潮，而該套管進水受潮的直接原因是該套管上部密封彈性膨脹板壓圈的其中一個螺栓過長，頂住了油枕上部密封蓋板，造成蓋板密封不夠嚴密。

在該主變壓器運行過程中，因環境溫度變化等原因，在呼吸作用下，套管進水造成電容芯體受潮，屬于質量制造缺陷，由于該套管是中性點套管，正常運行中不能承受電壓（通常不承受電壓），也無過流，所以該缺陷不影響該套管運行，正常運行中，也無法發現該問題，該套管tanδ和電容量嚴重超標的根本原因是廠家生產套管的過程中質量控制不嚴，工作人員沒有嚴格把關，造成螺栓錯裝且未被及時發現，最終導致以上缺陷發生。

3　改進措施及建議

a.套管生產廠家在今后的套管制造過程中加強質量管理，細化工藝控制卡，做到每個生產環節嚴格把關，確保質量管理體系有效運轉，從根本上解決問題。

b.嚴格檢查同類型主變壓器高壓中性點套管的密封狀態，對密封不良出現滲油、漏油的變壓器零部件，要及時修理或更換。對同類型套管頭部油枕的蓋板重復密封，以免潮氣及水滲入。

c.必須加強同類型套管絕緣油中含氫量及微水含量測試，縮短試驗周期，密切監視油中氣體含量變化情況，做到預防為主，發現異常及時采取措施。

d.加強監管巡視力度及設備維護管理，發現有聲響、油位異常等異常情況，應及時采取措施，防止事故擴大。

4　結束語

通過對變壓器套管進水受潮位置定位、現場試驗及返廠解體發現該套管內一螺栓錯裝造成油枕蓋板密封不良是造成該變壓器套管受潮進水的主要原因，為避免再次發生類似事故，應加強套管在制造過程中質量管理，加大監管力度，做到每個生產環節嚴格把關，從根本上消除隱患，通過多方面有效措施，確保套管處于良好工作狀態，保證變壓器安全穩定運行。

本文責任編輯：羅曉曉

Defects Analysis on Transformer Casing Inlet Damp

Gu Haifeng，Zhu Sixu，Zhang Lingling
（State Grid Hebei Electric Power Corporation Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China）

Aiming at bushing abnormal test data of 110 k V substation No.2 main transformer during pre-test，this paper makes the test，bushing oil chromatographic and moisture test analysis of main transformer，considers that the main reason are that a screw mounting error leading to bad oil pillow cover seal and water flowing into bushing，and proposes corresponding preventive measures and suggestions.

bushing；damp；fault diagnosis；neutral point

TM216.5

B

1001-9898（2016）02-0052-03

2016-02-04

古海峰（1987-），男，助理工程師，主要從事電氣設備高壓試驗及設備故障診斷工作。