变压器套管末屏故障分析与处理

刘 旸，周志强，迟丹一

（1.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006；2.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006）

变压器套管末屏故障分析与处理

刘 旸1，周志强2，迟丹一1

（1.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006；2.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006）

分析了变压器套管末屏故障对变压器运行造成的危害，对一起套管末屏接地不良故障进行了分析与处理，并提出反事故措施。

变压器；套管末屏；接地不良

变压器套管将引线引致变压器外部与引流线连接，起到引线对地的绝缘作用，同时固定引线，必须满足规定的电气、机械强度和热稳定性要求。如果变压器套管存在缺陷或发生异常，将直接影响变压器安全运行，危及电网供电可靠性［1－5］。

近年来，由于套管末屏接地不良导致变压器故障率呈上升趋势。局放超标影响变压器正常投运，运行中造成电位悬浮，色谱异常，影响套管绝缘，甚至造成绝缘击穿。对运行中的套管应加强监视，及时开展状态检修，确保变压器安全稳定运行。

1 故障情况

某220 kV变电站2号主变（型号SFP11－120000／220，2007年4月出厂）在进行局放试验时发现C相局放量异常（高压常规现场交接试验均合格），A、B相局放量偏大，C相起始电压很低时局放量10 000 pC，波形显示为悬浮放电，局放数据如表1所示。

表1 局放试验数据

2 原因分析

2.1 故障查找

局放试验具有以下特点：C相低压局放量明显比A、B相大，排除了由于变压器油中有气泡或受潮的因素；起始电压低，加压至10 kV，局放量急剧增大，是由于气体间隙击穿造成的，排除油纸绝缘劣化的因素；放电波形呈悬浮放电特征，脉冲密集平整，局放仪显示满屏信号。

通过分析确定局放量超标原因为C相低压套管末屏接地不良。因此，立即对C相低压套管进行外观检查和试验。检查发现该套管（型号BRLW1－126／1250－3）末屏采用压簧式接地桩，接地装置颜色灰暗，有过热氧化痕迹（如图1所示）。接地护套弹簧卡涩，与A、B相接地桩有明显差别（如图2所示）。测量该套管末屏接地电阻为无穷大，用短路线把套管末屏直接接地后，局放量正常。

2.2 原因分析

压簧式末屏接地桩属早期产品，该接地桩芯子是铜质，接地外壳是铝质，铜、铝靠压簧弹力紧密接地，铜、铝导电接触面容易氧化过热，当弹簧弹力减小或引线柱与接地套发生卡涩时造成末屏接地不良（如图3所示）。

图1 C相低压套管末屏接地桩

图2 B相套管末屏接地桩

图3 氧化过热的接地桩与正常接地桩对比

图3上部为氧化过热的接地桩，铝制外壳接地面和铜质接地端均氧化变色，压簧伸展长度也明显比正常压簧短，压簧弹力明显减小。由此可见，簧弹压力减小造成接地端子弹出不到位、铜铝接触面逐步氧化是造成本次故障的直接原因。

2.3 事故处理

厂家对该变压器高低压套管的压簧式末屏接地桩进行更换，新式套管接地桩如图4所示。因220 kV高压套管较高，油压较大，在更换末屏接地桩过程中套管油少量流出，其中高压C相套管流出较多，套管油位指示偏低，补充约3 kg 45号变压器油；由于套管负压作用，其他套管在更换末屏接地桩时只流出少量变压器油，无需补油。更换后接地测试良好，套管充分放气无异常。

因该套管为免维护套管，在高压试验无异常的情况下，不需取套管内油样，但考虑该主变低压侧（66 kV）C相套管末屏接地悬浮，更换末屏接地桩后，取套管油样进行化验，结果合格，末屏悬浮并没有造成套管内部放电，只是发生末屏外部过热悬浮，避免了变压器损坏事故发生。

3 反事故措施

a.压簧式末屏接地桩自1996年在传奇套管中开始使用，2007年已经停止使用，新投运的变压器应在采购时注明杜绝使用压簧式末屏接地桩。

b.运维单位应对1996～2007年间在运的传奇套管进行排查，通过红外测温检查压簧式套管末屏是否存在过热问题，有问题应立即与厂家联系，更换为新式接地桩。

c.结合技改大修，检查该形式末屏是否存在过热变色现象，用万用表测试末屏接地绝缘电阻是否为0，如为0，则可靠接地，如不为0，应采取临时措施，直到测试合格为止。

d.变压器高压试验打开压簧式套管末屏时，严禁使用尖锐的铁器卡在试验孔内，防止划伤铜接地端子，影响接地端子回弹。高压试验后，试验人员或检修人员必须认真检查套管末屏是否可靠接地，并用万用表测量接地电阻是否为0，确保套管末屏可靠接地。

4 结束语

此次套管末屏接地故障及时发现并处理，避免了变压器事故的发生。套管末屏接地是否良好，直接影响变压器安全可靠运行，应引起高度重视。制造厂家应提高产品制造工艺和质量；运维单位应开展红外测温巡检，尽早发现套管异常状态，结合技改大修对早期产品逐步更换，并积极开展状态检修，避免变压器事故发生，确保电网安全可靠运行。

［1］ DL／T 722—2000，变压器油中溶解气体分析和判断导则［S］.

［2］ 雷红才，汤美云，申积良.电力变压器短路事故分析［J］.高电压技术，2006，32（2）：114－115.

［3］ 刘 旸，赵义松，张军如.换流变压器故障的分析与处理［J］.东北电力技术，2013，34（2）：48－49.

［4］ 尹彦民，聂振勇，丛曼颖.电力变压器绝缘故障及防范措施

吕旭明（1981—），男，硕士，高级工程师，从事电力企业信息化建设管理及信息安全管理工作。［J］.东北电力技术，2010，31（3）：35－36.

［5］ 刘 成，孙艳鹤，孙艳玢.一起变压器铁心接地故障性质判断及处理［J］.东北电力技术，2008，29（8）：34－35.

Analysis and Processing for Power Transformer Bushing End⁃shield Fault

LIU Yang1，ZHOU Zhi⁃qiang2，CHI Dan⁃yi1
（1.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，Chiha）

The damage on transformer operation brought about by the transformer bushing malfunction is analysed.A fault caused by transformer bushing end⁃shield is analysed and dispsosed.Anti⁃accident measure is proposed.

Transformer；Bottom shieiding of bushing；Ground fault

TM407

A

1004－7913（2015）04－0052－02

刘 旸（1984—），男，硕士，工程师，从事高电压绝缘技术与变压器试验技术的研究。

2015－01－20）