張業(yè)超，鄒 山，林芳宇，劉雪洋，周建榮，歐芳梅

（海南輸變電檢修分公司，海南 ?？?570000）

高壓變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的核心部分，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響。為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須確保高壓變壓器的安全運(yùn)行。開(kāi)展高壓變壓器預(yù)試工作，通過(guò)高壓變壓器試驗(yàn)的有效執(zhí)行，更好地了解電力系統(tǒng)系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。高壓變壓器中高壓套管又尤為重要，高壓套管是高壓變壓器中的重要部件，其不但是引線對(duì)地的絕緣，而且還擔(dān)負(fù)著固定引線的作用。高壓電容式套管是變壓器套管中常見(jiàn)的一種形式。

1 發(fā)現(xiàn)缺陷

2020-05，高壓試驗(yàn)專(zhuān)業(yè)按計(jì)劃進(jìn)行110 kV 某變電站#1主變預(yù)試定檢。在進(jìn)行至套管試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)打開(kāi)110 kV 側(cè)C相套管末屏旋蓋時(shí)，發(fā)現(xiàn)末屏引出導(dǎo)電桿表面有燒焦絕緣材料的痕跡，如圖1 所示。之后，針對(duì)末屏引出的導(dǎo)電桿進(jìn)行清潔及擦拭后并試驗(yàn)。套管本體介損0.240%、電容量282.4 pF、末屏絕緣為0.2 MΩ，當(dāng)進(jìn)行末屏對(duì)地介損試驗(yàn)時(shí)，升壓至2 000 V 時(shí)，末屏有“吱吱”放電聲，隨即儀器高壓電源跳開(kāi)。套管本體介損值與電容值均在合格范圍內(nèi)，但末屏絕緣值低于1 000 MΩ，并且末屏對(duì)地介損無(wú)法測(cè)試出。之后現(xiàn)場(chǎng)取110 kV 側(cè)套管油進(jìn)行化驗(yàn)，其結(jié)果顯示氫氣、乙炔、總烴含量均超標(biāo)，三比值為電弧放電。

圖1 末屏導(dǎo)電桿表面有燒焦絕緣材料的痕跡

該油紙電容式變壓器套管為撫順傳奇套管有限公司生產(chǎn)的BRDLW1-126/630-3 型，代號(hào)為OT501M 類(lèi)套管，出廠年份為2007 年。

2 故障缺陷分析

電容式變壓器套管結(jié)構(gòu)上由電容芯、末屏、瓷套、金屬附件和導(dǎo)體構(gòu)成。套管的電容主屏由多層相互絕緣的鋁箔層組成，能有效改善內(nèi)部電場(chǎng)布局。電容主屏數(shù)目越多，套管電場(chǎng)分布越均勻，其中靠近內(nèi)部導(dǎo)電部分的首屏為零屏，它與一次導(dǎo)電部分相聯(lián)，最外一層屏稱(chēng)為末屏，通過(guò)末屏接地裝置引出接地，整個(gè)電容屏充滿絕緣油。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，末屏必須為可靠接地，才能使外絕緣的瓷套表面的電場(chǎng)受內(nèi)部電容芯的均壓作用而分布均勻，也起到保護(hù)電容芯的功能，從而提高了變壓器套管的絕緣水平。通過(guò)末屏試驗(yàn)可以測(cè)量變壓器電容屏的電容量和介損，從而分析判斷變壓器電容屏的絕緣水平，掌握變壓器套管運(yùn)行狀況。通過(guò)末屏試驗(yàn)可以有效地了解套管主末屏絕緣受潮、絕緣油劣變質(zhì)、電容屏間開(kāi)路、電容屏短路等缺陷。

目前，運(yùn)行的油浸電容式套管的主絕緣電容屏結(jié)構(gòu)無(wú)大差異，但套管外部接線端子，特別是末屏接地結(jié)構(gòu)有較大差異。通常主變套管末屏引出線接地方式可分為外置型、內(nèi)置型兩種，雖然這兩種末屏接地結(jié)構(gòu)區(qū)別很大，但不同的兩種結(jié)構(gòu)末屏均在運(yùn)行中接地。

#1 主變C 相套管為內(nèi)置式末屏接地裝置，其中內(nèi)置式末屏接地結(jié)構(gòu)為：末屏接地軟導(dǎo)線穿過(guò)小瓷套通過(guò)內(nèi)部的導(dǎo)電桿引出，導(dǎo)電桿穿過(guò)彈簧頂住前端的銅套，運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)彈簧給銅套施加壓力，將銅套與末屏底座緊密接觸，此時(shí)通過(guò)銅套接地。

正常運(yùn)行時(shí)候，內(nèi)置彈簧將末屏導(dǎo)電桿外銅套頂至與接地底座接觸，末屏通過(guò)末屏接地銅套牢靠接地，如圖2 所示。當(dāng)內(nèi)置彈簧彈性系數(shù)下降或接觸不良時(shí)，會(huì)造成末屏銅套接地不牢靠。那么末屏對(duì)地會(huì)形成一個(gè)電容，這個(gè)電容遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于套管本身的電容，因此就會(huì)在套管末屏與地之間形成很高的懸浮電壓，形成末屏對(duì)地放電，灼燒附近的絕緣物，還可能發(fā)生套管爆炸的嚴(yán)重事故。

圖2 通過(guò)銅套與接地底座緊密接觸

05-20，進(jìn)行該套管末屏的更換，拆解出來(lái)的末屏部件進(jìn)一步驗(yàn)證了分析的正確性，如圖3 所示。

圖3 拆解出來(lái)的末屏部件

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 設(shè)計(jì)制作一套專(zhuān)用試驗(yàn)工具

制作一個(gè)特制工具，采用固定連接末屏結(jié)構(gòu)的方式，便于今后在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行拆、接操作，從而提高變壓器套管試驗(yàn)效率。

3.2 加強(qiáng)電力設(shè)備培訓(xùn)

加強(qiáng)變壓器培訓(xùn)，末屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，外部接線復(fù)雜，試驗(yàn)專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，掌握套管末屏等一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

3.3 加強(qiáng)對(duì)變壓器套管的巡視

定期進(jìn)行紅外測(cè)溫，定期對(duì)變壓器套管進(jìn)行紅外測(cè)溫時(shí)，尤其加強(qiáng)對(duì)高壓套管末屏處測(cè)溫檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除末屏接觸不良引起的過(guò)熱問(wèn)題。