500 kV主变压器低压套管故障判别与分析

王家勋++付可弘++赵文彬++黄有园++张哲

摘要：套管是变压器的重要组件之一，近年来因其制造工艺及质量问题引起的故障逐渐增加。通過对一起500 kV主变压器低压套管内部故障过程及原因进行分析，为电力生产工作提供借鉴。

关键词：变压器；套管；密封不良；绝缘受潮

中图分类号：TM403.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0034-02

电力变压器是电网中最重要的设备，其稳定可靠运行对电力系统安全具有非常重要的意义。套管是变压器的重要组件之一，是将变压器内部高压线引到油箱外部的出线装置，起着引线对地绝缘和固定的作用。近年来，由套管制造工艺及质量问题引起的故障，在变压器故障中占有一定的比例。对一起500 kV主变压器低压套管内部故障及原因进行分析，以期为电力生产工作提供借鉴。

1 某500 kV主变压器故障发生经过

某500 kV变电站2号主变采用3台型号为ODFS-334000/500的单相自耦三绕组变压器，变压器低压66 kV侧经汇流母线接成角形11点接线。某日16时03分，该变电站运行人员发现监控后台频繁上报“66 kV故障录波器启动、复归”的报文，立即对监控后台中的遥测量数据进行检查，发现66 kV的2母线相电压发生异常变化（见图1），即C相电压降低，A，B相电压升高，判断2号主变低压侧的66 kV系统发生单相接地故障。在向调度汇报“准备对2号主变低压侧的66 kV设备逐个停电，查找并隔离接地故障点”后，运行人员远距离观察2号主变低压侧的66 kV设备，没有发现接地电弧，使用红外测温仪检查也未发现电弧发热。在检查的过程中，运行人员听到2号主变方向传来一声闷响，与此同时监控后台显示66 kV的2母线C相电压降至0 kV，A相、B相电压升高至√3倍，并上报“2号主变轻瓦斯保护动作”信号，详见图2。但2号主变三相外观均无异常，待非电量保护屏“A相轻瓦斯保护动作”信号灯点亮后，分析判断极有可能是2号主变A相低压尾端套管或绕组在变压器内部发生接地故障，向调度汇报后按指令将2号主变停电。故障发生时，2号主变低压66 kV侧电气接线情况见图3。

2 套管故障原因分析

2号主变停电后检查，发现A相瓦斯继电器内有气体。现场取气并初步检测，该气体为无色、可燃气体；取油样进行分析发现，油中的乙炔含量达12 μL/L，严重超标。2号主变A相低压尾端套管上部的将军帽处开始漏油，绝缘电阻试验结果显示，低压尾端套管出线端子对地之间的绝缘电阻为0 Ω。排油内检确认2号主变A相低压尾端套管下瓷套已被电弧击碎，套管内部的电容屏存在放电痕迹。

该套管返厂解体后发现，故障原因为该套管在安装将军帽时没有按照工艺要求对称拧紧螺杆，造成套管将军帽一边安装过紧、一边翘起，表现为间隙不均匀。此微小缺陷在套管运输振动和运行振动的作用下缓慢扩大，造成将军帽处局部密封不良。冬季气温低时，套管内部因油位降低而出现负压，从密封不良处向内部抽气，加剧绝缘受潮。受潮后水分因比重较大而沉积在套管底部，使该处电场分布严重不均，并沿电容屏表面形成放电，最终击穿套管下瓷套使绝缘失效，造成接地故障。

3 结论

电力变压器故障将对供电可靠性和电力系统安全运行造成严重影响。这起由套管将军帽安装时不当造成的运行中进水受潮、放电接地故障，虽未对电网安全运行造成重大影响，但也造成一定损失。套管是变压器的重要组件，设备厂家应在制造过程中提高工艺水平、加强质量管控，同时，设备运维管理单位也应提高对套管验收的重视程度，明确验收工作的标准和要求，力争做到零缺陷投运，避免电力运行故障发生。

参考文献

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