500 kV主變壓器低壓套管故障判別與分析

王家勛++付可弘++趙文彬++黃有園++張哲

摘要：套管是變壓器的重要組件之一，近年來因其制造工藝及質量問題引起的故障逐漸增加。通過對一起500 kV主變壓器低壓套管內部故障過程及原因進行分析，為電力生產工作提供借鑒。

關鍵詞：變壓器；套管；密封不良；絕緣受潮

中圖分類號：TM403.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）05-0034-02

電力變壓器是電網中最重要的設備，其穩定可靠運行對電力系統安全具有非常重要的意義。套管是變壓器的重要組件之一，是將變壓器內部高壓線引到油箱外部的出線裝置，起著引線對地絕緣和固定的作用。近年來，由套管制造工藝及質量問題引起的故障，在變壓器故障中占有一定的比例。對一起500 kV主變壓器低壓套管內部故障及原因進行分析，以期為電力生產工作提供借鑒。

1 某500 kV主變壓器故障發生經過

某500 kV變電站2號主變采用3臺型號為ODFS-334000/500的單相自耦三繞組變壓器，變壓器低壓66 kV側經匯流母線接成角形11點接線。某日16時03分，該變電站運行人員發現監控后臺頻繁上報“66 kV故障錄波器啟動、復歸”的報文，立即對監控后臺中的遙測量數據進行檢查，發現66 kV的2母線相電壓發生異常變化（見圖1），即C相電壓降低，A，B相電壓升高，判斷2號主變低壓側的66 kV系統發生單相接地故障。在向調度匯報“準備對2號主變低壓側的66 kV設備逐個停電，查找并隔離接地故障點”后，運行人員遠距離觀察2號主變低壓側的66 kV設備，沒有發現接地電弧，使用紅外測溫儀檢查也未發現電弧發熱。在檢查的過程中，運行人員聽到2號主變方向傳來一聲悶響，與此同時監控后臺顯示66 kV的2母線C相電壓降至0 kV，A相、B相電壓升高至√3倍，并上報“2號主變輕瓦斯保護動作”信號，詳見圖2。但2號主變三相外觀均無異常，待非電量保護屏“A相輕瓦斯保護動作”信號燈點亮后，分析判斷極有可能是2號主變A相低壓尾端套管或繞組在變壓器內部發生接地故障，向調度匯報后按指令將2號主變停電。故障發生時，2號主變低壓66 kV側電氣接線情況見圖3。

2 套管故障原因分析

2號主變停電后檢查，發現A相瓦斯繼電器內有氣體。現場取氣并初步檢測，該氣體為無色、可燃氣體；取油樣進行分析發現，油中的乙炔含量達12 μL/L，嚴重超標。2號主變A相低壓尾端套管上部的將軍帽處開始漏油，絕緣電阻試驗結果顯示，低壓尾端套管出線端子對地之間的絕緣電阻為0 Ω。排油內檢確認2號主變A相低壓尾端套管下瓷套已被電弧擊碎，套管內部的電容屏存在放電痕跡。

該套管返廠解體后發現，故障原因為該套管在安裝將軍帽時沒有按照工藝要求對稱擰緊螺桿，造成套管將軍帽一邊安裝過緊、一邊翹起，表現為間隙不均勻。此微小缺陷在套管運輸振動和運行振動的作用下緩慢擴大，造成將軍帽處局部密封不良。冬季氣溫低時，套管內部因油位降低而出現負壓，從密封不良處向內部抽氣，加劇絕緣受潮。受潮后水分因比重較大而沉積在套管底部，使該處電場分布嚴重不均，并沿電容屏表面形成放電，最終擊穿套管下瓷套使絕緣失效，造成接地故障。

3 結論

電力變壓器故障將對供電可靠性和電力系統安全運行造成嚴重影響。這起由套管將軍帽安裝時不當造成的運行中進水受潮、放電接地故障，雖未對電網安全運行造成重大影響，但也造成一定損失。套管是變壓器的重要組件，設備廠家應在制造過程中提高工藝水平、加強質量管控，同時，設備運維管理單位也應提高對套管驗收的重視程度，明確驗收工作的標準和要求，力爭做到零缺陷投運，避免電力運行故障發生。

參考文獻

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