何興華

摘 要：高壓套管是電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，近年來(lái)，我局發(fā)生多起因變壓器套管接地不良，導(dǎo)致的漏油、放電等事故。本文將綜合分析我局現(xiàn)有六種套管末屏接地方式的結(jié)構(gòu)功能、優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際缺陷案例提出防范措施，并進(jìn)一步總結(jié)日常運(yùn)行中的注意事項(xiàng)，對(duì)保證高壓套管的安全運(yùn)行具有參考意義。

關(guān)鍵詞：高壓套管；末屏；接地；缺陷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.253

1 前言

高壓套管多為電容式結(jié)構(gòu)，由接地端子、儲(chǔ)油柜、上瓷套、下瓷套、電容屏、導(dǎo)電桿、絕緣油、法蘭等部分組成，主絕緣為油紙絕緣，由若干層同心串聯(lián)圓柱形電容屏組成，最里面靠近導(dǎo)電桿的稱(chēng)為零屏，最外面的稱(chēng)為末屏，電容屏數(shù)目越多，電場(chǎng)分布越均勻。在運(yùn)行時(shí)必須保證末屏接地，才能使電容屏起到均壓作用保證絕緣，否則將引起末屏懸浮電位放電，甚至套管爆炸等事故。在套管試驗(yàn)時(shí)，需要解開(kāi)末屏接地，從末屏引出信號(hào)測(cè)量套管的電容值和介損，能夠有效發(fā)現(xiàn)套管和末屏主末屏絕緣受潮、絕緣油劣化、電容屏間開(kāi)路或短路等缺陷。因此，確保末屏運(yùn)行時(shí)的可靠接地和試驗(yàn)時(shí)對(duì)地絕緣，是保證變壓器安全運(yùn)行的有效措施。

2 在運(yùn)行的變壓器套管末屏接地方式介紹

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，我局目前在運(yùn)行的變壓器套管末屏接地方式主要分為內(nèi)置式和外置式兩種類(lèi)型，其中內(nèi)置式接地有5種情況、外置式接地有1種情況，總共6種情況。下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

2.1 外置式接地方式

外置式接地方式分為兩種形式，一種是通過(guò)外部裝置接地，另一種是通過(guò)接地蓋接地。外部裝置接地即末屏的引出線(xiàn)通過(guò)小瓷套的引線(xiàn)柱引出，再在外部經(jīng)過(guò)金屬連片（情況1）、金屬軟線(xiàn)（情況2）、接地帽（情況3）等裝置與套管底座相連，實(shí)現(xiàn)接地。

通過(guò)外部裝置接地的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)末屏接地狀態(tài)直接觀察，也可以用萬(wàn)用表檢查末屏接地是否可靠。缺點(diǎn)或容易引起的缺陷有幾方面：停電檢查或試驗(yàn)過(guò)程中拆卸螺栓時(shí)容易造成引線(xiàn)柱（螺桿）轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部末屏接地引出線(xiàn)受力脫落，造成末屏沒(méi)可靠接地，甚至使小瓷套密封墊松脫，造成套管內(nèi)的變壓器油外泄或滲漏。接地金屬連片、螺絲由于經(jīng)常拆卸引起金屬連片受力開(kāi)裂折斷，或拆卸后恢復(fù)不好造成接地不良。

外置式接地方式的另一種方式就是通過(guò)接地蓋實(shí)現(xiàn)接地。末屏的接地引出線(xiàn)從小瓷套引出時(shí)，引線(xiàn)柱保持對(duì)地絕緣，而外部的接地蓋與引線(xiàn)柱連接實(shí)現(xiàn)接地。根據(jù)接地蓋和引線(xiàn)柱的接觸方式可以分為通過(guò)彈簧片連接（情況4）和直接連接（情況5）兩種情況。

接地蓋的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)可以防塵、防潮和防腐蝕，對(duì)末屏檢查和試驗(yàn)時(shí)只需取下接地蓋即可，不會(huì)造成引線(xiàn)柱（螺桿）轉(zhuǎn)動(dòng)或內(nèi)部末屏接地引現(xiàn)線(xiàn)受力脫落。缺點(diǎn)是不易觀察末屏的接地狀況； 當(dāng)彈簧片彈性減小或變形時(shí)和引線(xiàn)柱表面有氧化層時(shí)，易造成末屏接地不良或懸空；同時(shí)不能用萬(wàn)用表直接檢查是否可靠接地。

2.2 內(nèi)置式接地方式

內(nèi)置式接地（情況6）的末屏引出線(xiàn)從小瓷套引出，引線(xiàn)柱對(duì)地絕緣，引線(xiàn)柱通過(guò)彈簧與引線(xiàn)柱套緊密相連。內(nèi)置式接地的優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)完松開(kāi)彈簧可以自動(dòng)接地，簡(jiǎn)單方便，有效避免了由于人為疏忽導(dǎo)致末屏失去接地的情況。缺點(diǎn)是彈簧彈力減小時(shí)或接地套與引線(xiàn)柱間有卡澀時(shí)，接地套不能隨彈簧完全彈出，造成末屏不能可靠接地。運(yùn)行中潮氣進(jìn)入，彈簧銹蝕失去彈性，套管試驗(yàn)時(shí)，推拔銅套無(wú)法推動(dòng)，不能使末屏對(duì)地絕緣。

3 各類(lèi)末屏接地方式的運(yùn)行情況及防范措施

根據(jù)多年積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，變壓器套管末屏的各種接地方式由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)容易引發(fā)不同的故障，下面將介紹近年來(lái)我局發(fā)生的多起變壓器套管末屏接地缺陷。

3.1 外置式接地方式常見(jiàn)缺陷與防范

當(dāng)末屏引線(xiàn)柱是通過(guò)金屬連片（情況1）或金屬軟線(xiàn)（情況2）接地時(shí)，因?yàn)椴鹦堵菟〞r(shí)引線(xiàn)柱（螺桿）轉(zhuǎn)動(dòng)，曾經(jīng)發(fā)生密封墊松脫、小瓷套滲漏、接地螺絲由于經(jīng)常拆卸受力折斷、末屏無(wú)法可靠接地等事故。

防范措施：（1）拆卸螺栓時(shí)應(yīng)做好引線(xiàn)柱的固定工作，防止引線(xiàn)柱跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。用軟銅線(xiàn)壓線(xiàn)耳后將固定螺母和末屏底座直接連接。（2）改為軟銅線(xiàn)連接后，試驗(yàn)拆線(xiàn)時(shí)應(yīng)拆與底座金屬相連的那一側(cè)，減少拆線(xiàn)時(shí)引線(xiàn)柱的受力。（3）復(fù)裝接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)清潔各部件的接觸面，確保其接觸良好。

當(dāng)末屏引線(xiàn)柱通過(guò)接地帽與接地部位底座金屬相連時(shí)（情況3），因?yàn)榻拥孛迸c固定螺母為銅鋁接觸，運(yùn)行中易產(chǎn)生電腐蝕，使接觸面接觸不理想，導(dǎo)致接觸不良。

防范措施：（1）復(fù)裝接地座、介子、固定螺母時(shí)，應(yīng)確保各接觸面的清潔、無(wú)油污雜質(zhì)。（2）額外增加用軟銅線(xiàn)壓線(xiàn)耳后將固定螺母和接地座連接。當(dāng)末屏引線(xiàn)柱應(yīng)用接地蓋時(shí)，連接方式分為彈簧片接觸（情況4）和直接接觸（情況5）。對(duì)于彈簧片接觸的情況，常見(jiàn)缺陷有當(dāng)彈簧片彈性減小或變形時(shí)和引線(xiàn)柱間接觸不良，易造成末屏接地不良或懸空；運(yùn)行中潮氣進(jìn)入，彈簧片銹蝕失去彈性甚至折斷。對(duì)于直接接觸的情況，常見(jiàn)缺陷有引線(xiàn)柱長(zhǎng)度不夠，未能接觸到接地蓋造成末屏接地不良；密封不良，運(yùn)行中潮氣進(jìn)入，末屏引線(xiàn)柱銹蝕。

防范措施：（1）無(wú)論檢修維護(hù)還是試驗(yàn)時(shí)，需確認(rèn)彈簧片的彈性、是否存在變形。必要時(shí)應(yīng)測(cè)量引線(xiàn)柱長(zhǎng)度、彈簧片長(zhǎng)度，以及帽蓋的深度，來(lái)確定引線(xiàn)柱是否能夠與彈簧片或接地蓋接觸良好。（2）檢查帽蓋的密封膠圈彈性情況，彈性不夠時(shí)應(yīng)進(jìn)行更換（3）在重新安裝時(shí)應(yīng)清潔各部件，確保無(wú)油污雜質(zhì)，并涂抹密封膠，增強(qiáng)接地蓋的密封。

3.2 內(nèi)置式接地方式常見(jiàn)缺陷與防范

內(nèi)置式接地的末屏引線(xiàn)柱在內(nèi)部通過(guò)彈簧式接地套接地。正常運(yùn)行中，彈簧式接地套受到內(nèi)部彈簧的壓力，會(huì)連接套管內(nèi)部的金屬法蘭，實(shí)現(xiàn)套管末屏保持可靠接地的狀態(tài)。在對(duì)套管末屏進(jìn)行試驗(yàn)和檢查時(shí)，首先要向內(nèi)按壓金屬接地套，使其和套管內(nèi)側(cè)接地金屬法蘭脫離，然后用一根金屬梢插進(jìn)引線(xiàn)柱孔內(nèi)，斷開(kāi)接地法蘭和引線(xiàn)柱的連接，使末屏處于懸空對(duì)地絕緣狀態(tài)，然后連接測(cè)試線(xiàn)和引線(xiàn)柱開(kāi)始試驗(yàn)。

內(nèi)置式接地的常見(jiàn)缺陷有：如果接地套內(nèi)彈簧片變形、彈力減小時(shí)或接地套與引線(xiàn)柱間有卡澀時(shí)，接地套不能隨彈簧完全彈出，使接地套與引線(xiàn)之間發(fā)生接觸不良等情況，造成末屏不能可靠接地；當(dāng)運(yùn)行中潮氣進(jìn)入，彈簧銹蝕失去彈性，銅套移位，也會(huì)使末屏脫離接地。

防范措施：（1）檢修維護(hù)時(shí)，在拆除密封蓋后，應(yīng)測(cè)量末屏的接地情況。檢查帽蓋密封膠圈的彈性情況，彈性不夠時(shí)應(yīng)進(jìn)行更換。（2）試驗(yàn)時(shí)拆除密封蓋后，應(yīng)先測(cè)量末屏的接地情況，保證插入銷(xiāo)的清潔。試驗(yàn)完成，彈出接地套后應(yīng)復(fù)測(cè)末屏的接地情況。（3）在重新安裝時(shí)應(yīng)清潔末屏引線(xiàn)柱和接地套等部件，確保無(wú)油污雜質(zhì)，并涂抹密封膠，增強(qiáng)接地蓋的密封。（4）運(yùn)行單位購(gòu)置適量的此類(lèi)末屏備品（采用銅質(zhì)或鋼制材料），維護(hù)或試驗(yàn)時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象，立刻進(jìn)行更換。

4 建議

通過(guò)對(duì)我局現(xiàn)有六種套管末屏接地方式的結(jié)構(gòu)功能、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，結(jié)合實(shí)際缺陷案例提出的防范措施，為進(jìn)一步做好同類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，保證設(shè)備安全運(yùn)行，杜絕設(shè)備潛在隱患，特提出以下運(yùn)維建議。

（1）對(duì)于彈簧式接地套形式的末屏，在試驗(yàn)前拆除密封蓋后，應(yīng)測(cè)量末屏接地導(dǎo)通情況；在試驗(yàn)后，應(yīng)反復(fù)檢查彈簧是否完全彈出，恢復(fù)末屏接地后，一定要用萬(wàn)用表測(cè)量套管末屏接地導(dǎo)通是否良好；每次末屏維護(hù)或試驗(yàn)工作完成后，需對(duì)末屏進(jìn)行拍照留底。

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)工作人員的培訓(xùn)， 使工作人員充分了解各種末屏裝置的結(jié)構(gòu)，了解套管的運(yùn)行維護(hù)和試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照規(guī)范操作，避免由于人為因素造成工作過(guò)程中對(duì)設(shè)備末屏的損壞。

（3）工作人員在開(kāi)展紅外測(cè)溫時(shí)，應(yīng)增加對(duì)末屏位置的觀測(cè)，注意橫向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)有異常發(fā)熱現(xiàn)象及時(shí)報(bào)告。

（4）適量申購(gòu)各類(lèi)型末屏備品備件，維護(hù)或試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)進(jìn)行更換。

（5）管的末屏接地不良是引起套管不正常運(yùn)行的多發(fā)故障，其后果也比較嚴(yán)重，建議制造廠(chǎng)對(duì)其結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)。

5 總結(jié)

對(duì)末屏的安裝、檢修、試驗(yàn)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，恢復(fù)接地時(shí)要根據(jù)各種方式的特點(diǎn)認(rèn)真檢查和核對(duì)位置，條件允許的可以用萬(wàn)用表確認(rèn)，確?？煽拷拥?。

上述的六種末屏接地方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在保證安裝、檢修、試驗(yàn)規(guī)范到位的前提下，選用每一種方式都是可取的?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的故障和缺陷也多由于工作人員在安裝、檢修、試驗(yàn)時(shí)疏忽造成。綜合考慮各種接地方式的可靠性和事故率，建議套管末屏選用外置式接地方式。

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