淺談主變壓器油浸紙電容式套管的檢修

王建中

（廣東電網公司韶關供電局，廣東韶關 512026）

淺談主變壓器油浸紙電容式套管的檢修

王建中

（廣東電網公司韶關供電局，廣東韶關 512026）

簡要分析主變壓器油浸紙電容式套管幾種常見故障，并指出可能造成的危害，介紹維修油浸紙電容式套管幾種常用方法，強調及時對運行中油浸紙電容式套管進行檢修與維護的重要性和必要性。

油浸紙電容式套管；故障；處理方法；干燥

0 引言

變壓器在電力系統(tǒng)中擔負著電壓轉換、電能傳輸和終端分配的作用，在電力系統(tǒng)中的重要性不言而喻。變壓器套管將變壓器高、低壓繞組的引出線分別引到油箱的外部，不但承擔引出線對地的絕緣的作用，而且擔負著固定引出線的作用。油紙電容式套管[1]由電容分壓原理卷制而成，用引線接頭將變壓器繞組引至外部和接入電網，由高壓電纜紙和導電鋁箔組成的電容芯子作為內部絕緣結構，瓷套作為外部絕緣，中間注入合格的變壓器油以起到絕緣和散熱作用，接地套管用于末屏接地。

變壓器套管如果存在缺陷或故障，將直接危及變壓器的安全運行及其供電可靠性。瓷絕緣套管，由于其結構簡單，需要檢修時間短，維修相對比較方便；而對于高壓套管，特別是目前仍在大量使用的油浸紙電容式套管，由于其結構復雜，維護周期長，檢修難度大，因此，對油浸紙電容式套管及時進行檢修與維護，減少并杜絕套管事故顯得十分必要。

1 油浸紙電容式套管常見故障分析

電容式套管是電力變壓器的重要組部件之一，它是將變壓器內部的高、低壓繞組通過引線引接到油箱外部的出線裝置，使得變壓器繞組能夠同外部電網聯(lián)絡[2]。油浸紙電容式套管是主變壓器發(fā)生故障機會比較多的部件，運行中的主變壓器相當一部分缺陷是由于油浸紙電容式套管引起。油浸紙電容式套管常見故障如下。

（1）套管油自然老化、受潮導致套管電壓擊穿

雖然油浸紙電容式套管采用了全密封結構，但由于套管在運行中長期受電場、日光、空氣及氣溫影響，絕緣油容易產生自然老化，特別當套管油受潮時，套管芯子絕緣水平降低，泄露電流增大，極易導致套管電壓擊穿和燒損。

（2）套管頂部密封不良，進水導致絕緣擊穿

由于套管頂部密封膠墊老化失效，失去彈性等問題，或是組裝過程中的不規(guī)范操作等原因，都可能造成套管頂部密封不良，進水造成絕緣擊穿。

套管下部密封不良致使套管滲油，甚至套管油與變壓器本體油連通，導致油位下降，絕緣強度降低。

接地小瓷套管由于內部連接不牢或斷線等原因造成內部放電。

套管表面臟污發(fā)生閃絡。主變壓器投運一段時間后，套管表面容易臟污，吸收水份后，絕緣電阻降低，容易發(fā)生閃絡放電，嚴重的可能造成跳閘事故。同時，閃絡放電不但會損壞套管絕緣，而且還可能因泄漏電流增加，造成絕緣套管發(fā)熱，損壞瓷質，甚至擊穿。

因此，為避免主變壓器套管因維護不當或不及時等原因造成損壞事故，主變壓器套管需要進行定期或不定期檢修和維護。

2 油浸紙電容式套管維修方法

2.1 套管解體干燥處理法

此方法是維修油浸紙電容式套管最徹底、最常用的方法，在條件允許的情況下，套管維修經常采用此方法。下面重點介紹此維修方法。

2.1.1 套管解體步驟

油浸紙電容式套管為軸向壓裝式結構，主要依靠銅導管及電容芯子將套管、中間法蘭和油枕等部件連接起來。各個端面密封墊依靠四個彈簧產生的壓力進行密封。

套管解體步驟：

（1）將套管豎直安放在專用檢修支架上，并用螺絲緊固，不得松動；

（2）拆下套管尾部均壓罩，擰開尾部（下部）放油螺絲，把油全部放出；

（3）拆除接地小瓷套測量線，以避免芯子轉動時扭斷接地引線，然后拆除接線座墊圈，取出小瓷套，把引線塞入法蘭孔內；

（4）用支架或千斤頂托住套管黃銅管尾端，擰緊彈簧壓板螺母，使彈簧壓縮，當導電管上的緊固螺母脫離彈簧壓板后，取下緊固螺母，再依次取下彈簧壓板、彈簧、彈簧承座（三個連為一體），最后取下上瓷套。

（5）用吊車吊住黃銅管上部，拆除尾部支架或千斤頂，抬起下瓷套，拆下底座，再取下瓷套。垂直把電容芯子吊出法蘭盤。

（6）上述零部件拆卸后，清洗干凈，烘干，并保持一定溫度裝配。

2.1.2 電容芯子真空干燥處理步驟

（1）由于拆卸的電容芯子曾受套管油浸漬，在進行干燥前應先將電容芯子立起，盡可能滴盡殘留油珠（以免污染烘爐），然后放入真空干燥烘爐內。

（2）低溫烘焙：24小時低溫（40℃～50℃）烘焙后，使殘留油全部從電容芯子析出，并將烘爐內析出的油清理干凈。

（3）升溫抽真空預烘：即開始升溫，真空預烘時注意升溫速度不可太快，最好控制在每小時10℃左右，從環(huán)境溫度升溫到55℃不得少于兩小時。然后保持此溫度進行抽真空預烘。抽真空預烘時間持續(xù)24～48小時。

（4）預烘完畢后，進行高真空烘干，保持溫度60℃～90℃，持續(xù)烘干96小時。為提高烘干質量，大約每隔三小時破壞高真空一次，然后再抽至高真空。在干燥期間溫度不宜超過100℃，真空度則要求越高越好，但不能高于133.33 Pa。

（5）干燥合格測量方法及標準：干燥前將電容芯子的測量線引出烘爐外，用2500伏兆歐表測量干燥期間的絕緣電阻。在同一溫度和真空度下，連續(xù)三次測量絕緣電阻值基本一致（500兆歐以上），可認為其干燥合格。

2.1.3 套管裝配

電容芯子干燥合格后，宜在空氣濕度小于75%的晴天進行組裝。裝配時采用串壓式方法：以電容芯子的中心導管把上瓷套、法蘭套、下瓷套以及各部分的密封墊串壓起來。裝配后，從套管上部油枕注油螺絲處抽真空至真空度不高于133.33 Pa，并保持2～3小時后，打開套管底部放油閥，繼續(xù)抽真空注入合格的套管油。

注滿油后，必須進行檢漏試驗。即通過檢漏裝置將高純度氮氣（純度為99.99%），從套管上部油枕的注油孔充入套管內，當達到一定壓力（0.2 MPa）時，關閉所有閥門。30分鐘后檢查套管各連接處無滲油，且壓力仍為0.2 MPa無降低，則說明套管密封性良好。

繼續(xù)真空脫氣。在真空度不高于133.33 Pa條件下維持24～48小時后，進行油試和電氣試驗，試驗合格即可投入使用。

2.2 不拆卸套管更換套管油的處理方法

當變壓器受運行條件限制，不允許長時間停電檢修時，如果套管油化學性能簡化分析情況良好，PH值符合要求，油介損在標準范圍，但油擊穿耐壓不能達到標準時，可采用此種方法。

首先擰開套管下端（底部）的放油螺絲，并將套管油枕的注油螺絲擰開，將套管內的油排放干凈。再用合格的同品種絕緣油，通過真空濾油機和油泵對套管進行循環(huán)沖洗，注意油溫不得高于70℃，沖洗1～2小時（沖洗時間根據油化結果具體情況而定，一般不超過5小時）后，將油放出。注入35℃～40℃合格的新同品種絕緣油，停放1小時后，取油樣進行試驗。試驗合格后，將套管內同品種絕緣油放出，重新注入合格的同品種絕緣油，進行檢漏試驗。最后進行真空脫氣處理，在真空度不高于133.33 Pa的條件下維持24～48小時。試驗合格即可投入使用。變壓器在進行噴漆或套管進行防污閃涂料噴涂時要做好防護工作，避免油漆噴到套管末屏接地裝置和引線接頭部位上。當需要拆開套管末屏接地裝置進行試驗的時候，試驗完成后應認真的進行恢復，并用萬用表測量接地情況，保證套管末屏良好接地[3]。

2.3 不拆卸的套管干燥處理方法

當電容式套管在交接、預防性試驗項目中，如果套管油的簡化分析性能良好，只是介損值偏大（但在合格范圍內）時，可采用此方法。

處理方法與2.2類似，區(qū)別在于處理時無需更換套管內原有絕緣油，且干燥油溫較高，時間較長。溫度控制在60℃～70℃之間，真空濾油機加熱速度每小時升溫不大于10℃，濾油機真空度不高于133.33 Pa。持續(xù)干燥10～15小時，即可取得良好干燥效果，使套管內同品種絕緣油的各項試驗指標和主體介損（表面受潮）符合標準規(guī)定。并經試驗合格即可投入使用。

3 結束語

主變壓器油浸紙電容式套管在運行過程中，由于長期受電場、日光、空氣污染及氣溫等因素影響，難免會發(fā)生故障和缺陷，直接影響主變壓器的安全運行。及時對油浸紙電容式套管進行必要的檢修與維護是減少并杜絕套管事故行之有效的預防措施。變電檢修人員不但要利用停電機會對主變壓器油浸紙電容式套管進行必要的維護和消缺，而且還要經常到現場巡視主變壓器油浸紙電容式套管的運行情況，注意觀察套管油位，油位變化無論是上升還是下降都要引起注意，從而使缺陷能夠及時發(fā)現，及時跟蹤，及時消除。

［1］汪新泉，肖記理，馮斌，等.油紙電容式套管介質損耗因數［J］.變壓器，2012（02）：53-59.

［2］吳延明，張加巖.淺談電容式套管運行維護的方法［J］.中國電力教育，2013（03）：202-203.

［3］王世閣.電力變壓器組部件故障分析與改進［M］.北京：中國電力出版社，2010.

Maintenance of Oil Impregnated Paper Condenser Bushing in Main Transformer

WANG Jian-zhong
（Guangdong Power Grid Company，Shaoguan Power Supply Bureau，Shaoguan51206，China）

Gives a brief analysis on several common faults of the main transformer oil impregnated paper capacitance bushing，and points out the possible harm，introduces several commonly used methods of oil impregnated paper condenser bushing maintenance，emphasizes the importance and necessity of timely repairing and maintaining running oil impregnated paper condenser bushing.

oil impregnated paper condenser bushing；fault；processing method；dry

TM411

A

1009－9492(2014)08－0150－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.08.043

王建中，男，1963年生，廣東樂昌人，工程師。研究領域：輸變電運行管理、設備維護、項目實施。已發(fā)表論文2篇。 (編輯：王智圣)

2014－06－23