大电流套管油位异常分析及管理措施

郑 宇

(天津国电津能滨海热电有限公司，天津 300459)



大电流套管油位异常分析及管理措施

郑 宇

(天津国电津能滨海热电有限公司，天津 300459)

〔摘 要〕由于变压器低压侧大电流套管无油位计的产品特性及其封闭使用的工况，造成运维人员对大电流套管油位重视不足，发生因油位异常引发的严重绝缘故障。通过介绍该类套管结构和分析套管油位异常现象，给出了大电流套管油位的相关管理措施。

〔关键词〕变压器；大电流套管；油位

0　引言

变压器套管的作用是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用。变压器套管是变压器载流元件之一，在变压器运行中长期通过负载电流，且在变压器内、外部发生短路时通过短路电流。

大电流套管因其使用电流一般在10 000-30 000 A而得名。该类套管具有载流大、温升快、工作环境温度高、封闭使用等特点，广泛应用在大容量变压器低压侧。此类套管为油纸电容式套管，其内部充有变压器油，但无油位计；且其内部留有空气腔，当变压器油热胀冷缩时，变压器油的体积变化靠封闭空气腔来补偿，封闭空气腔相当于膨胀器。由于该类套管无油位计且封闭使用，使得技术人员未对变压器油位的变化给予足够重视。油位过低时，会影响套管的绝缘性能，进而发生绝缘故障；油位过高时，会引起套管内压力过高，使套管密封圈损坏，发生漏油现象，同样会发生绝缘故障。上述2种情况，都可能引发套管爆炸，威胁变压器的安全运行。

1　BRW-40.5/16000-4大电流套管概述

1.1套管结构

BRW-40.5/16000-4大电流套管的结构如图1所示，它由5大部分组成：

图1　BRW-40.5/16000-4大电流套管结构示意

(1)上接线板，该接线板为4面结构，铜质材料，暴露在空气中；

(2)上瓷套，内部充油，处于封闭母线内部，外部暴露在空气中；

(3)连接法兰，是套管与变压器本体密封连接处的安装元件；

(4)浸没在变压器油中的下瓷套，与上部瓷套内部联通；

(5)浸没在变压器油中的下接线板，用于变压器内部引线连接。

1.2套管油位

套管铭牌一般标有油位说明，此油位是指上部瓷套内油面距注油孔上表面(端面)的距离。现场测量油位时，使用洁净的钢丝试探，通过尺子测量钢丝基准点非油部分尺寸，即可得知油位，具体方法如图2所示。

图2　大电流套管油位测量方法示意

2　变压器交接试验异常实例

某新建电厂安装1台主变，对该变压器进行交接试验时，该变压器低压侧直流耐压试验未能通过，变压器低压侧介损严重超标。该变压器型号SFP-420000/220，额定电压 242/20 kV，额定电流1 002/12 124 A；大电流套管型号BRW-40.5/16000-4，额定电压40.5 kV，额定电流16 000 A。变压器低压侧直流耐压试验标准为加压20 000 V。在试验加压过程中，直流加压到14 000V，试验装置过流保护动作跳闸，加压过程中泄漏电流由0.8 μA升至52 μA。同样，测量变压器低压侧介损，加交流电压到10 000 V时，测量装置也保护跳闸。2种试验反复了多次，其测验结果大同小异。

分析上述试验情况，最初判断为变压器内部原因，但经变压器内部检查后，未发现任何问题。后来对变压器外部原因进行分析，因变压器外部低压侧套管有3只，故按照反接法对其进行不同电压下的介损试验(不大于10 000 V)，测量数据如表1所示。从表1可知，C相套管测量数据异常：不同电压下，套管电容量变化很小，但介损变化很大，且随着电压增加而增大。对C相套管取油样进行色谱分析，发现套管油含有乙炔，这是由于多次对套管加压导致变压器油被击穿后产生分解，这就进一步印证了C相套管有问题。对该套管检查后，发现其油位过低。

经检查确认，导致变压器套管漏油的原因是放油塞密封不严，其处理方式为更换新的套管。套管更换完毕后，变压器交接试验全部合格。目前，该变压器已投运，且运行正常，定期选取变压器油样检查无异常。

表1　C相套管更换前在不同电压下的电容量及介损数据

3　 做好大电流套管油位管理的措施

通过对变压器套管结构和油位异常的分析，可以确定应将大电流套管油位作为变压器安装和日常检修维护的一项重要内容。为了做好上述工作，在生产管理工作中应从以下几方面进行管控：

(1)大电流套管储存应严格执行有关规程和厂家说明书要求；

(2)大电流套管油位应作为变压器安装和日常检修维护的一项重要内容，并将其写入作业指导书或安装手册；

(3)大电流套管油色谱分析等检测应纳入化学监督项目，不得遗漏；

(4)大电流套管的油标号和油位应严格按照厂家说明要求执行；

(5)定期进行大电流套管的高压预试工作；

(6)设备运行中，应巡视检查变压器低压侧升高座排污管是否有油污，以判断套管密封是否漏油。

4　 结束语

技术人员应对大电流套管油位的变化保持高度重视，了解套管的结构，管控好套管的存储、安装、运行及维护等各个环节，才能确保大容量变压器的安全可靠运行。

参考文献：

1 董淑建，崔超群.40.5 kV大电流油纸电容式变压器套管内部运行压力分析[J].电瓷避雷器，2005，16(3)：5-8.

2 宋俊峰.一起220 kV变压器高压套管故障分析[J].电力安全技术，2013，15(9)：27-29.

3 李建明，王志勇.变电站设备高压套管雨闪事故的特点及预防[J].电力安全技术，2011，13(3)：14-16.

郑 宇(1974-)，男，高级工程师，主要从事电气设备运行及基建管理工作，email：biandian4605@sina.com。

作者简介：

收稿日期：2015-09-25。