一起220kV主变套管末屏放电渗油原因分析及处理措施

南方电网曲靖供电局 杨海军 杨海贤 何 拓

变压器套管末屏的作用是通过绝缘瓷套引出接地,整个电容屏全部浸在绝缘油中。通过末屏可测量其电容屏的电容量和介损，从而判断电容屏的绝缘状况，掌握绝缘性能，因此也称为测量端子。变压器电容式套管末屏接地方式可分为外露连接式（外置式）、金属外罩封闭式（内置式）和常接地式（靠弹簧压力末端长期接地，试验时用专用工具把末端接地点断开）[1]。

对于常接地结构接地方式的末屏，优点是能够自动接地，避免工作人员疏忽造成末屏未接地；缺点是弹簧力减少时或接地套与引线柱间有卡涩时接地套不能随弹簧完全弹出，造成末屏不能可靠接地。近年来，随着常接地结构接地方式的末屏的普遍应用，末屏放电渗油的缺陷隐患不断增加，对电力系统的危害越来越大，严重威胁电网的安全运行[2]。

1 套管末屏漏油案例

2020年07月06日，220kV 同乐变电站220kV#2主变定检预试过程中，发现#2主变中压侧B 相套管末屏漏油且有放电痕迹；高压侧A 相套管末屏在以往的检修过程中也有放电痕迹，但已经过处理，现场未发现新的放电痕迹。

现场检查情况：主变中压侧B 相套管。套管末屏护套盖打开后有漏油现象及放电痕迹，高压侧A相套管放电痕迹在以往检修过程中已经过处理，此次未发现新的放电痕迹，经检查末屏接地良好且无渗油现象。

试验检查情况：高压试验情况。套管进行了介损、电容量、主绝缘、末屏绝缘测试，试验结果合格（表1～2）；油化验情况。发现中压侧B 相套管氢气、甲烷、乙炔含量超过注意值，怀疑内部存在放电现象；高压侧A 相套管乙炔含量超过注意值，化验报告如表3、表4。

表1 绝缘电阻检测数据

表2 介损检测数据

2 原因初步分析及结论

末屏放电原因分析：#2主变套管末屏均为常接地式，结构如图1。这种末屏在设计时采用铜铝碰撞接地的方式，整个末屏接地有两个可动接触面进行接地，其中一个接地面由压紧弹簧压紧接地，一个接地面由铜套与铜杆滑动接触（该接触面主要取决于加工的配合精度，如果轴与套配合过大同样会造成接触不良发热）,极易由于电腐蚀造成接触不良，使电容末屏对地放电；外层接地套弹簧压力不足、与末屏引线柱间接触不良，也会造成末屏接地故障。中压侧B 相套管末屏由于有放电现象，造成末屏引线柱内部密封件过热损坏，密封失效已严重渗漏油，现仅靠外部护套盖进行密封。

表3 #2主变中压侧套管油数据分析表

表4 #2主变高压侧套管油数据分析表

图1 #2主变套管末屏结构

结论：中压侧B 相套管末屏放电，造成末屏严重渗漏油，套管绝缘油油化验结果异常；高压侧A 相套管末屏未发现新的放电痕迹，高压试验合格，油化验结果乙炔轻微超标。

3 处理情况及防范措施

现场已对放电末屏进行更换处理，更换为新型号的内置式末屏接地方式。此末屏接地消除了内部动接触面接触存在的隐患，内部无可动接触面，同时可从外部进行检查接地情况。

防范措施：排查此类型末屏接地形式（重点为沈阳传奇套管），此常接地式末屏接地结构存在设计缺陷及隐患，且此技术已属淘汰产品，需对此末屏进行更换处理；设备专业巡维时可增加对变压器套管末屏部位进行红外测温，如发现异常及时处理；在定检预试时对变压器套管末屏接地作为一个重点检查项目，严格按照作业指导书内容进行检修；对套管末屏的结构、原理、接地点检修工艺、检查要领在检修、试验、运行专业开展培训，加强对套管末屏的重要性认识，提高运维质量。

综上，主变套管常接地式末屏接地结构存在设计缺陷及隐患，容易发生末屏放电，导致末屏渗油隐患，通过对主变套管常接地式末屏接地结构进行分析，明确了日常运维过程中的重点，通过红外测温即可分析判断是否存在末屏放电的隐患，同时在检修过程中明确了检修项目及内容，对及时发现设备隐患具有重要意义，提高了电网运行的安全稳定水平。