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摘要：变压器是电力系统中主要的设备，而套管又是变压器最重要的附件之一。目前，几乎所有变压器都使用油纸绝缘套管，随着运行时间的增加，出现各种原因导致的套管漏油，甚至套管损坏，极大程度上威胁着变压器的安全运行。本文浅析110kV主变套管漏油故障的分析及处理。 关键词：变压器套管；故障诊断栓剂模具
引言 变压器套管是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部的绝缘套管，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用。套管按结构可分为电容式、充油、纯瓷套管和合成套管。纯瓷套管多用于110kV及以下变压器，它是在瓷套管中穿一根导电铜杆，瓷套内为空气绝缘，其作用是将设备引出的导电杆与安装在底座的法兰盘隔开，即发挥绝缘作用。红外监测技术作为带电检测的一种重要技术，可以随时监视大多数电力设备的运行状况，具有非接触式测量、不受电磁干扰、测量精度高等优点，利用红外检测的远距离、不接触、准确、实时、快速等特点，在设备不停电、不取样、不解体的情况下，能快速实时地监测和诊断电力设备的大多数故障，能发现套管缺油、主绝缘介损偏大等各类发热缺陷， 成为当前开展状态检修的重要手段，对保障电力设备乃至电网的安全运行能够起到积极作用。 1故障现象 某110kV变电站共有2台110kV主变。某日，发现#2主变高压侧A相套管漏油，目测漏油速度大约为110～15滴/秒，主变本体及油池内有大量漏油痕迹。套管型号为BRDLW-126/630-4，随主变验收合格后投入使用。试验人员对主变本体油进行油谱检测，并对比主变投运后的试验数据。并对比主变投运后的试验数据，如表1所示。 表1数据显示乙炔严重超标，氢气含量急剧上升，同时各特征气体均有大幅上升。通过三比值法算出C2H2/C2H4∶2，CH4/H2∶0，C2H4/C2H6∶2，故障类型属于低能放电。 2故障原因分析 2.1漏油原因分析 为进一步分析套管漏油及主变油谱异常原因，对主变进行了吊罩检查并对A相套管进行解体分析。在拆卸套管时发现，套管浸在主变本体内部的均压帽脱落，挂在高压绕组上，套管油室与主变本体相通。从现场看，主变套管的均压帽是通过螺纹旋在套管的导管 上，并将瓷套、均压筒紧紧压在套管的下法兰上，通过均压筒两端的密封圈与均压帽上的密封圈形成一个密闭的空间，同时将套管的油与主变本体的油隔绝开来。由于导管在螺纹根部断裂，使得均压帽、瓷套、均压筒全部脱落。综合上述情况可知，套管漏油的原因是套管下部的均压帽、瓷套、均压环脱落，套管内部原本密闭的空间与主变内部空间连通。由于主变油枕油位高于套管，且套管将军帽与瓷套密封开裂，油枕高油位产生的压力使得油从密封开裂部位渗出，造成漏油。试验数据显示主变油样中有乙炔成分，也就说明主变一定存在放电现象。
2.2放电原因分析
将套管导管以及包着的油纸绝缘层从瓷套中抽出。拆卸套管导管过程中，发现末屏引线与末屏已经完全断开，末屏上的引线焊点已经完全烧黑，并在焊点周围形成了大约60×50mm宽度的烧损痕迹，末屏外的油纸绝缘已严重烧损。将套管的油纸绝缘层一一剥开，发现末屏的铝箔纸已有烧融痕迹。为确定放电烧损对套管绝缘的影响，技术人员对主变套管的主绝缘层进行电容量与介质损耗试验，试验数据如表2所示。
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试验数据显示：套管电容量变化不大，介损值偏高（拆卸与运输过程中受潮），可以
中频加热断定套管的绝缘层没有大面积的损坏。屏与屏之间的电容量均为8.3nF左右，从套管厂家人员处得知套管的油纸绝缘层共有28屏，假设屏与屏之间电容量相同，则等同于27个8.3nF的电容串联，其总电容为307pF，与套管铭牌电容相符，说明套管绝缘层的均压效果较好，除去末屏，其余屏与屏之间的绝缘没有较大的破坏。为确认放电痕迹是由末屏往里还是零屏往外，试验人员一层一层地剥开套管的绝缘层，检查各屏放电痕迹的大小，如表3所示。
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当试验人员剥到第23屏时已无放电痕迹，所以可以肯定放电痕迹是从末屏往零屏发展，直到第23屏处。将将军帽拆开，发现顶盖已变形鼓包。原因是在末屏引线断裂后，末屏因通过屏与屏之间电容与套管芯线连接，当与接地线断开后，末屏形成高压，并对末屏引线（地）放电。同时又因为套管油室是一个封闭油室，在油中放电势必产生气体，形成高压，高压达一定强度后，使得将军帽顶盖鼓包，并使均压帽断裂。分析套管受力图，见图1所示。
将主变吊罩后检测器身及绕组等，未发现异常。综合上述分析，套管漏油缺陷发展过
程应为：套管末屏焊接不良，正常运行时产生放电，进而产生气体，密闭空间内部的压强增大，巨大的压力将将军帽顶盖顶起，同时将套管导管往上拉，在导管强度的薄弱处（螺纹处）断裂，导致套管内部原本密闭的空间与主变内部空间连通。由于主变油枕油位高于套管，且套管将军帽与瓷套密封开裂，油枕高油位产生的压力使得油从密封开裂部位渗出，造成漏油。主变本体油谱异常的原因是套管内部放电产生了乙炔等特征气体，同时套管下部均压帽断裂，使得套管油腔与主变本体相通，套管油污染主变本体油所致。
3缺陷处理
为消除缺陷，避免故障的进一步扩大，对该相套管进行了拆卸处理，套管拆下来后，发现该故障是因厂家在出厂安装时用力不均造成套管底部破裂，发生过热现象，导致该相套管顶端的密封胶垫老化造成漏油，与分析相吻合。更换的新套管投运后，热像正常。同时，油化验专业人员对主变本体油做了全项目化验，化验数据均合格；高压试验人员对1号主变也做了诊断性试验，试验数据全部合格。至于掉入变压器内部的套管底部破裂碎片，鉴于瓷套本身为绝缘件材料，低压部分正对下节油箱平台部位，对变压器的安全运行不会产生任何影响，等变压器有机会吊罩大修的时候，再将残留在变压器内部的碎瓷片取出。
结束语
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套管是主变重要部件之一，其质量好坏严重影响到主变的安全运行。（1）主变是一个整体，套管漏油，主变本体油谱异常2个缺陷均由同一个原因导致。因此在分析缺陷时应综合考虑。（2）套管厂家应严格控制制造工艺及质量，严格控制螺纹的车削深度与进刀量，同时应对加工后的导管进行强度测试；套管组装时有可能使得弹簧受力过大，存在安全隐患。（3）应加强设备的出厂监造和交接验收，及时发现产品的质量薄弱点。验收交接时要求套管厂家提供此批次套管的试验数据，包括其套管材料的成份、强度等。（4）红外测温技术是发现电网设备热缺陷的有效手段，利用横向、纵向比较，可以及时发现热像异常设备存在的隐患、缺陷。（5）在设备的安装过程中，应严格按照作业指导书与安装工艺守则操作，消除人为因素造成的安装质量问题，防止用力不均，并在有胶垫处不可拧得太紧以致变形而缩短使用寿命，出现泄漏问题，提高现场安装质量。（6）加强设备状态检修管理，对变压器套管定期开展红外测温及油谱分析等方法，综合判断设备运行状态，确保不发生类似现象。
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