淺析500 kV油浸式變壓器套管末屏故障分析與處理

郝斌

（河北國華定州發電有限責任公司，河北定州073000）

淺析500 kV油浸式變壓器套管末屏故障分析與處理

郝斌

（河北國華定州發電有限責任公司，河北定州073000）

介紹了紅外測溫成像技術正逐漸成為開展狀態檢測的重要手段，被應用在變壓器套管故障診斷中，并結合案例分析了一起經紅外測溫發現的500 kV主變高壓套管末屏接地不良缺陷。通過紅外測溫儀檢測到三相套管末屏溫差過大現象，結合其他試驗數據得出套管發生末屏接地不良的結論，現場解體檢查驗證分析結果的正確性和有效性，并針對此案例提出相應的預防性措施。

油浸式變壓器；紅外測溫；套管末屏；故障分析

在大型油浸式變壓器運行維護工作當中，發現運行10年內的變壓器故障率會很高，主要原因為主變壓器及其相關設備投運后，其質量缺陷在10年內會逐步暴露出來。在發生的故障當中，因套管劣化或損壞的原因而導致的故障占比較高。紅外測溫成像技術具有非接觸式測量、不受電磁干擾、測量精度高等優點，對能夠通過溫度反映出來的缺陷具有較高的檢測能力，目前被廣泛應用于現場維護檢測中，逐漸成為開展狀態檢測的重要手段。

1 紅外診斷變壓器套管缺陷的理論可能性

對于大型油浸式變壓器套管來說，其常見的缺陷大致可以分為3個類型：①相對介損因絕緣不良而導致增大，與正常狀態相比，其熱成像顯示本體溫度升高；②套管內部接觸不良，導致接觸電阻過大，同時會引起局部發熱；③套管發生泄漏或注油時，未排凈氣引發缺油現象，在無油處其熱成像顯示溫度偏低。而在我國各個地區都有應用紅外測溫儀、紅外熱電視和紅外熱像儀成功檢測出變壓器故障或缺陷的案列。

2 案例介紹

2016-05，某廠專業技術人員對500 kV主變進行紅外測溫時發現，B相套管末屏處臟污，并有發熱跡象，懷疑末屏接觸不良引起過熱而造成膠墊老化滲漏。該主變型號為DFP-240000/500，天威保變集團，2004-09出廠；B相套管型號為BRLW-35/16000，南京電瓷總廠，2004-07生產。

次日，對該主變高壓側套管進行紅外測溫復測，發現A相套管末屏處27.0℃，B相套管末屏處41.6℃，C相套管末屏處24.6℃，B相套管末屏與其他兩相的溫差為18.6℃，如圖1所示。主變套管末屏發熱是因電介質的有功損耗而形成，其熱損功率與運行電壓的平方成正比，而與電流大小無關，屬于電壓致熱型缺陷。根據《帶電設備紅外診斷應用規范》，高壓套管熱像為對應部位呈現局部發熱區故障，溫差為2～3℃，即可判定為缺陷。該案例中B相套管末屏與其他兩相的溫差為18.6℃，相對溫差達到87.7%，可初步判斷為電壓致熱型危急缺陷。

圖1 A相、B相和C相套管末屏溫度

隨后利用檢修機會將該主變停電，并進行電氣試驗，并對B相套管進行相對介質損耗及電容量試驗、油色譜試驗，得到如表1和表2所示的試驗數據。油色譜數據對比分析無明顯變化，說明套管末屏內部無放電現象。

套管電容量和介質損耗因數與歷次試驗數值相比無明顯差別，說明套管絕緣狀態無異常。

3 故障原因分析及處理過程

打開B相套管末屏后發現，末屏頂針彈簧失去作用，接地無壓力。末屏周圍未發現滲油位置，也未發現明油。圖2為B相套管末屏頂針示意圖。

表1 油色譜試驗數據

表2 B相套管測試數據

圖2 B相套管末屏頂針

圖3 末屏底部螺紋

同時發現A相套管末屏絕緣帽用金屬絲捆綁，打開末屏接地后發現底部螺紋已被磨平，無連接力。圖3為末屏底部螺紋示意圖。

對B相套管試驗數據分析后可知，電容量和介損值均未超過規程標準值，并且無明顯變化。由此推斷，套管劣化、嚴重受潮的可能性不大。如果套管嚴重受潮，會導致其介損值增加，并且末屏對地的介損試驗都很容易發現絕緣受潮和其他局部缺陷。根據油色譜數據分析，油色譜數據對比無明顯變化，套管末屏內部無放電現象。如果出現氫氣及烴類氣體明顯增加，可以判斷套管存在放電現象。

因此可以排除套管內部存在缺陷，初步分析發熱原因為末屏接地不可靠，已經更換該套管。

4 結論

紅外熱像技術能夠有效地檢測出套管末屏接地不良的嚴重缺陷。此次及時發現并處理了套管末屏的缺陷，防止了電氣設備發生嚴重的損壞事故。今后要不斷加強設備運行維護管理，采用多種形式和方法，及時掌握設備狀況，同時繼續深入開展紅外測溫工作，對變壓器等電氣設備進行劣化分析，有效地綜合判定設備狀態，并制訂相應的檢修策略。

［1］陶玉駿，黃斌，羅利云.一起500 kV主變高壓套管末屏燒損故障分析及處理［J］.江西電力，2010，34（3）：17-19.

［2］陳仁剛，楊榮華，菅有為，等.紅外測溫技術在變壓器高壓套管故障診斷的應用［J］.山東電力技術，2013（2）：59-61.

〔編輯：劉曉芳〕

TM407

：A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.16.139

2095－6835（2017）16－0139－02

郝斌（1979—），男，山西陽泉人，大學本科，主要從事發電廠電氣設備檢修工作。