一起变压器套管底部软连接螺栓松动导致的过热缺陷分析

刘钊，杨彬，刘小琰，王佼，田小龙

（国网河北省电力有限公司保定供电分公司，河北 保定 71000）

1 缺陷基本情况

2021年12月25 日某35 kV变电站内35 kV 3号主变本体发出轻瓦告警信号。运维人员现场检查该主变油温、油位正常，本体瓦斯继电器中存有大量气体。12月26日试验人员到站取油样并对3号主变进行油色谱分析发现该设备色谱数据异常，设备铭牌参数为：型号SZ9-8000/35；出厂日期2003年10月；投运日期2004年01月；出厂编号200311S30-1；额定容量8 MVA。该变压器在2021年5月进行过有载分接开关大修，修后各项试验均满足规程要求。

2 油中溶解气体分析

该变压器2021年周期性油色谱分析是在05月19日进行，具体数据如表1所示。

表1 35 kV 3号主变油色谱检测数据 μL/L

由1表可见，12月26日乙炔、总烃及氢气含量分别为11.50、2234.98、463.5 μL/L，均超过标准中规定的5、150、150 μL/L的注意值[1]，同时特征气体乙烯、乙烷、甲烷和总烃增长较快，通过计算总烃含量的相对产气速率为410.7%，远超标准规定10%的注意值，说明该主变存在缺陷且该缺陷发展极为迅速[2]。

应用“改良三比值法”分析判断，由表2可知计算得到该组油化数据三比值编码为“022”，对应“高温过热（高于700℃）”故障[2]，怀疑该缺陷发生的原因有：分接开关接触不良；引线连接不良或导线焊接不良；股间短路引起的过热；铁芯多点接地等；有载分接开关油箱渗漏导致主变本体油化数据超标等。由于当年5月该台主变进行了有载分接开关的吊检，所以基本可以排除由于有载开关接触不良和有载开关油箱渗漏引起的数据超标。此外，由于该台主变没有铁芯和夹件引出，所以“铁芯多点接地”的因素在现场没法排除。

表2 改良三比值编码计算

应用“四比值法”分析判断，由表3得知该组油化数据四比值编码为“1010-循环电流及（或）连接过热”，对应缺陷类型为“绕组中不平衡电流或接线过热”[3]。根据四比值法分析结果，将高压停电检查性试验重点应放在考察绕组上。

表3 四比值编码计算

3 停电检查性试验结果分析

检修试验人员于12月27日将该主变停运，根据油色谱分析结果进行有针对性的检查性试验。试验时天气情况多云雨转阴，湿度58%，温度5.5℃。当天依次对该主变进行了绕组变形试验（频率响应及低电压短路阻抗测试）、绕组直流电阻试验、有载分接开关过渡波形试验、绕组介质损耗因数及电容量试验、绕组绝缘电阻试验。该变压器额定分接为4分接，运行分接为3分接。

绕组频率响应测试、短路阻抗试验和电容量测试结果显示无异常，表明该变压器绕组不存在短路或变形的情况。绝缘和介损试验未见异常表明设备绝缘良好，有载分接开关试验也未见异常。绕组直流电阻试验数据如表4和表5所示。

表4 高压侧绕组直流电阻测试数据 mΩ

表5 低压侧绕组直流电阻测试数据 mΩ

绕组全分接直流电阻试验数据表明，高压侧7个分接直流电阻测试数据均满足试验规程规定[1]，而低压侧绕组直流电阻横比不平衡率达到了23.62%，远超试验规程规定的1%的注意值[4]，表明该变压器低压侧绕组存在问题，但无法通过各线间直流电阻测试的数值判断缺陷相别。

4 解体检查情况

工作人员将现场检查情况综合汇报工区，随即将该主变退出运行，12月28—29日对该主变进行现场大修。

如图1所示，工作人员发现该主变低压侧三相套管内部与引流线软连接处螺丝均存在松动的情况，u相软连接处螺母存在轻微放电烧蚀痕迹。怀疑是该处连接松动，导致接触电阻增加，从而产生过热现象。同时，工作人员检查了该变压器铁芯及夹件接地情况，并未发现异常。

图1 低压套管u相软连接除螺母放电痕迹

5 现场处理情况

工作人员将低压侧u相套管底部连接处放电痕迹打磨干净，并拧紧了三相套管底部与引流连接处的螺丝，并对该变压器绝缘油进行过滤处理。该变压器的大修后各项试验数据均满足交接试验规程标准[4]，在投运后进行了1天、30天、3个月的油色谱数据追踪试验，未见异常。

6 缺陷原因分析

综合分析3号主变油色谱试验、高压停电试验及设备大修解体检查的结果，可以判断这是一起变压器低压套管内部与引流线连接处螺栓松动引起的设备内部过热缺陷。该变压器于2004年投运，2021年5月，有载分接开关吊检时油色谱数据还未出现问题，而7个月后油色谱中特征气体出现严重超标而且增长迅速，怀疑是有载分接开关吊检时，为配合现场试验，厂家人员拆卸、恢复低压侧套管引线线夹时施工工艺不规范，造成套管导电杆受力引起内部引流线固定螺栓松动，导致松动处接触电阻增加，迎峰度夏期间该主变负荷较高，低压侧流过较大电流时该处局部发热，造成变压器绝缘油过热，产生大量特征气体。随着气体积累，触发了本体轻瓦斯告警信号。

7 结束语

对于油色谱数据存在异常的设备，如果用“三比值法”判定为过热或者与过热相关的缺陷，可以利用“四比值法”进行进一步分析，能更精准地指导现场停电检查性试验的开展。

对于变压器类设备应加强红外测温等带电检测，特别是经历过本体或有载大修过的设备，在迎峰度夏、迎峰度冬等设备大负荷运行期间，重点对套管连接部位。

对35 kV没有铁芯和夹件引出的变压器进行改造，将铁芯和夹件引出，以便于检修运行人员的巡视或试验。

对于厂家或者外协人员参与的检修工艺要严格把关，建立严格的验收机制，避免类似的状况发生。