蓋世誠

摘 要：變壓器的套管引出高側(cè)引線和低壓側(cè)引線，對變壓器內(nèi)部引線起到固定的作用，還實現(xiàn)了內(nèi)部引線與外部架空線的連接。當(dāng)變壓器運行中出現(xiàn)故障的時候，往往是由于套管出現(xiàn)末屏故障所引發(fā)的。本論文以某變電站所出現(xiàn)的變壓器套管的末屏故障為例，指出變壓器套管所存在的末屏接地缺陷，并具有針對性地提出改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：變壓器套管末屏；接地缺陷；改進(jìn)方法；分析

變壓器套管末屏是否接地良好，直接關(guān)乎到變壓器是否處于正常運行狀態(tài)以及電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。變壓器套管能夠使變壓器內(nèi)部的引線與外部的引線相互連接。由于變壓器套管能夠確保引線對地絕緣，因此，當(dāng)帶有電流和電壓的導(dǎo)線穿過墻壁以及金屬外殼的時候，就會因其良好的絕緣效果而確保引線安全。變壓器套管還發(fā)揮著將引線固定的作用。

1 變壓器末屏接地缺陷

1.1 某變電站的末屏接地情況

2014年5月20日，某變電站的工作人員巡視的過程中，發(fā)現(xiàn)一主變壓器的B相變壓器套管出現(xiàn)了異常的聲音，經(jīng)過檢查之后，發(fā)現(xiàn)在套管末屏處與檢測裝置相互連接的引線已經(jīng)斷開。2014年6月29日，巡視過程中發(fā)現(xiàn)了變壓器套管的末屏出現(xiàn)了滲漏的現(xiàn)象。工作人員檢查出套管油位有所下降是導(dǎo)致滲漏的主要原因。

1.2 末屏接地缺陷的分析

1.2.1 變壓器的末屏接地所采用的是常接地式結(jié)構(gòu)

變壓器的末屏接地故障處所采用的是桿式套筒接地的方式，作為常接地式結(jié)構(gòu)，由具有對地絕緣效應(yīng)的引線柱將變壓器的末屏引出，引線柱外套著金屬接地套，連接著彈簧裝置，連接著引線柱。當(dāng)變壓器處于運行狀態(tài)時，在彈簧裝置的作用下，金屬接地套就會連接套管內(nèi)的接地金屬法蘭，通過末屏接地。外套著的金屬接地套由旋緊的金屬護(hù)套蓋實施保護(hù)，墊有密封墊以防止灰塵或者潮濕的空氣進(jìn)入到套管內(nèi)。當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)末屏接地出現(xiàn)故障并執(zhí)行停電操作之后，對故障處采用了試驗檢驗的措施，發(fā)現(xiàn)金屬接地套已經(jīng)脫離了管內(nèi)的接地金屬法蘭，導(dǎo)致末屏引線柱處于懸空對地絕緣的狀態(tài)。

1.2.2 末屏接地存在缺陷的原因

在處理套管末屏接地故障的同時，又對接地套管實施了實驗檢驗。從末屏接地結(jié)構(gòu)的設(shè)計來看，所采用的接地方式為銅、鋁碰撞的方式，由于變壓器長期處于運行狀態(tài)而導(dǎo)致電腐蝕，致使接觸不良現(xiàn)象發(fā)生而導(dǎo)致末屏出現(xiàn)了對地放電的現(xiàn)象。外層接地需要依賴于彈簧裝置施加壓力，但是由于壓力不夠而使得末屏接地不良，加之引線柱上的灰塵沒有及時清理而出現(xiàn)了卡澀問題，使得接地套在恢復(fù)的過程中沒有恢復(fù)到正常位置而沒有與末屏引線柱充分接觸。

1.2.3 末屏接地缺陷的技術(shù)處理

①執(zhí)行油化試驗

當(dāng)發(fā)現(xiàn)末屏接地缺陷存在，就要執(zhí)行油化試驗，對試驗結(jié)果進(jìn)行分析，并針對缺陷提出檢修措施。如果缺陷的嚴(yán)重性已經(jīng)妨礙了電網(wǎng)的正常運行，就要更換末屏。對套管末屏的更換之前需要進(jìn)行預(yù)防性試驗，在套管末屏投入使用中的一個月之內(nèi)，還需要帶電測試。為了確保套管末屏運行中有效接地，需要在停電的情況下對絕緣油以色譜分析。

②套管末屏試驗中要注重套管的質(zhì)量檢查

在對變壓器實施定期的套管末屏試驗中，要反復(fù)地拆裝末屏接地帽而導(dǎo)致螺絲牙磨損而末屏接地不良。從故障的位置來看，內(nèi)螺絲和外螺絲都已經(jīng)磨平，當(dāng)變壓器的套管處于運行狀態(tài)后，末屏端子有高電壓產(chǎn)生而引發(fā)放電，燒毀了絕緣小套管，導(dǎo)致絕緣油滲漏。針對此現(xiàn)象，就要更換套管。對套管進(jìn)行預(yù)防性試驗以確保變壓器能夠正常運行。預(yù)防性試驗的目的是要對套管的絕緣性指標(biāo)、介損指標(biāo)以及絕緣油的耐高壓指標(biāo)進(jìn)行檢測，如果由于套管受潮而影響質(zhì)量，就不可以投入使用，特別要對末屏接地螺帽的磨損情況進(jìn)行檢查，以確保投入使用后接地可靠。

3 末屏接地的改進(jìn)方法

變壓器的末屏接地是出于保護(hù)的需要，可以避免末屏引入電壓、電流的絕緣遭到破壞之后而使其帶電，不僅有效地保護(hù)了設(shè)備，還確保了操作人員的安全。末屏接地的方法有很多，包括用端蓋接地、通過彈簧緊壓式記過或者直接使用螺栓禁錮接地、末屏通過二次電纜與檢測裝置倆接后接地等等。

3.1 做好運行維護(hù)工作

3.1.1 注意對變壓器套管的常規(guī)檢查

當(dāng)變壓器處于運行狀態(tài)的時候，工作人員要注意對變壓器套管的檢查，比如，是否有異常的聲音存在，絕緣油的位置是否符合規(guī)定，在線監(jiān)測裝置處于工作狀態(tài)的時候存在異常狀況。要求所有這些工作都要定期進(jìn)行，且每個月都要對變壓器套管進(jìn)行至少一次的紅外測溫，將所獲得的測溫數(shù)據(jù)記錄下來做好分析，以能夠?qū)Π踩[患問題及時發(fā)現(xiàn)，及時采取技術(shù)處理措施。

3.1.2 做好常接地式套管的停電檢修工作

針對常接地式套管所出現(xiàn)的故障，要實施高壓試驗以發(fā)現(xiàn)故障之處，采取必要的檢修措施。在對變壓器套管的末屏接地進(jìn)行常規(guī)檢查的時候，如果發(fā)現(xiàn)有放電痕跡，就要立即檢查是否存在套管在高壓作用下的放電現(xiàn)象。故障檢查的過程中，要使用廠家配備的專用工具對變壓器的末屏接地進(jìn)行解除。當(dāng)末屏接地恢復(fù)后，要對接地套管進(jìn)行檢查，是否內(nèi)置彈簧能夠給予足夠的壓力而使得接地套與末屏引線柱能夠充分接觸。關(guān)于末屏引線柱的接地情況，則要使用萬用表進(jìn)行檢查。如果需要停電檢修，則要對介損裝置在線運行的可靠性進(jìn)行檢查，以確保變壓器套管末屏接地良好。比如，在停電檢修的過程中，如果末屏蓋內(nèi)有黑色臟污，外層接地的銅套并沒有完全彈出來。對末屏接地銅套進(jìn)行檢修復(fù)位后，用萬用表測量對地電阻，此時的數(shù)值為20 兆歐、500 伏。使用兆歐表對對地電阻進(jìn)行測量，為0。當(dāng)末屏被更換之后，經(jīng)過試驗所獲得的數(shù)據(jù)， H2的數(shù)值為207.4μL/L，C2H2的數(shù)值為，58.1μL/L，對套管進(jìn)行抽真空處理，此時H2的數(shù)值為166.8μL/L，C2H2的數(shù)值為，52.4μL/L。

3.2 末屏接地設(shè)計和安裝的改進(jìn)策略

觀察套管末屏是否有損壞。在套管末屏與末層電容屏的焊接處，帶有直徑1.5毫米的多股軟銅線，都是透明的絕緣層。焊接處要牢固而不易損壞。

套管末屏處所引出的小套管為復(fù)合材料絕緣，小套管為銅桿與套管末屏澆注一體，確保了良好的密封性能。當(dāng)小套管緊固之后，拆裝末屏接地帽時就不會出現(xiàn)磨平的現(xiàn)象。

末屏接地帽通過高壓開關(guān)形成弧形接觸面與銅桿緊密接觸。在末屏接地帽內(nèi)鑲嵌有觸頭裝置，與觸指的接觸為超過12毫米的插入深度。當(dāng)末屏接地帽安裝到位，其具有極高的接觸可靠性。由于末屏帽為鋁質(zhì)，引出了銅材質(zhì)的小銅桿和觸指，所以需要采取必要的防銅鋁電腐蝕現(xiàn)象。

末屏接地的接觸點處于末屏帽與底座螺紋部位的連接處，螺絲旋緊為6毫米的深度，橡膠圈密封為O型，對末屏帽進(jìn)行有效密封，防止套管受潮，且基礎(chǔ)面能夠接觸良好。

法蘭底座作為變壓器套管的接地點，金屬面與變壓器的連接使用了螺栓緊固的方式，使用12顆螺栓可以確保兩者連接緊密，確保管法蘭底座可靠接地。

3.3 套管缺油現(xiàn)象的判斷

當(dāng)套管存在缺油的現(xiàn)象的時候，就會表現(xiàn)為受潮、沿面放電、局部放電等現(xiàn)象。如果套管受潮，就必然會使得絕緣水平降低，加速了絕緣介質(zhì)的老化。當(dāng)套管絕緣受潮之后，電流會大量地泄露，由此而增加極化損耗。當(dāng)沿面放電或者局部放電的情況下，所產(chǎn)生的高溫氣體就會導(dǎo)致套管爆炸。對套管的缺油問題，可以電容量的變化情況進(jìn)行判斷。套管缺油程度不同，電容量也會相應(yīng)地有所變化。當(dāng)套管油量充滿，電容值為338.7PF，額定值為338.5PF，電容變化量僅為2%；如果套管油量為80%，電容值為305.5PF，額定值為314.7PF，電容變化量為9.2%；如果套管為空腔，電容值為284.7PF，額定值為334.4PF，電容變化量為49.7%。

4 結(jié)論

綜上所述，如果變壓器套管的末屏接地存在著缺陷，就會導(dǎo)致變壓器的運行缺乏可靠性，嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的正常運行。套管作為變壓器重要的組成設(shè)備，為了保證其質(zhì)量，就需要廠家從用戶需要的角度出發(fā)對末屏接地結(jié)構(gòu)有所改善。在末屏投入使用之前，要經(jīng)過多次的現(xiàn)場試驗合格后，才可以安裝到變壓器上。如果在變壓器套管使用過程中出現(xiàn)了末屏缺陷，就要立即采取措施降低由此

而造成的損失，并具有針對性地研制改進(jìn)方法，以保證電網(wǎng)安全運行。

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