變壓器套管導(dǎo)電管斷裂故障分析與處理

葛金平

（紅石林業(yè)局供用電管理處，吉林吉林 132400）

引言

近幾年來，對(duì)于變壓器工作狀態(tài)的研究十分積極，并且取得了一定的成就。變壓器套管是一個(gè)出線裝置，主要作用是將內(nèi)部引線引到變壓器外部來，根據(jù)載流部分可以將套管劃分為兩種，分別是導(dǎo)桿式和穿纜式。通常情況下變壓器采用的是穿纜式結(jié)構(gòu)套管，變壓器內(nèi)部的引線通過導(dǎo)管能夠連接將軍帽，以此完成引線出現(xiàn)的作用。在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，密封功能主要是通過彈簧產(chǎn)生的壓力作用在導(dǎo)電管上來實(shí)現(xiàn)的，所以導(dǎo)電管的質(zhì)量對(duì)于變壓器套管能否正常運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。

1 變壓器套管導(dǎo)電管斷裂原因分析

1.1 導(dǎo)電管荷載原因

產(chǎn)生這種問題主要是由于套管是靠彈簧壓力作用提供密封保障，這種方式本身就會(huì)產(chǎn)生一種應(yīng)力作用在導(dǎo)電管上，促使導(dǎo)電管承受的作用力越來越大，變壓器套管由于長期且重復(fù)使用，在這種外力作用下，長時(shí)間就會(huì)導(dǎo)致其作用力越來越小，當(dāng)彈簧的作用力超過導(dǎo)電管自身承受的力量，最終導(dǎo)致導(dǎo)電管斷裂。

1.2 導(dǎo)電管設(shè)計(jì)尺寸和結(jié)構(gòu)的因素

由于導(dǎo)電管的作用需求，其導(dǎo)上端和下端位置被設(shè)計(jì)成螺紋狀，導(dǎo)電管此處的截面積最小，屬于危險(xiǎn)截面，因其受到的引力作用致使套管承受的拉力進(jìn)一步放大。套管的強(qiáng)度裕度較低，能夠承受最大拉力比較接近套管自身抗拉強(qiáng)度，再加上外界環(huán)境的影響可能在較短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)裂紋,長期以往就會(huì)使導(dǎo)電管螺紋部位產(chǎn)生斷裂。

1.3 導(dǎo)電管材質(zhì)和制作工藝的因素

導(dǎo)電管Si成分比較多，若超過了標(biāo)準(zhǔn)核定量，則容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋁合金脆化，進(jìn)而使其塑性降低。另外，若是這種設(shè)備熱處理工藝也存在著一定的問題，合金的制作過程中存在著煅燒過度的情況，這也是降低其塑性的因素之一。從設(shè)計(jì)角度來說，這種導(dǎo)電管只有70%符合要求。此外，制造缺陷還包括套管中絕緣卷制作不合格，存在著皺痕，在實(shí)際運(yùn)行中很容易出現(xiàn)局部放電。另外邊緣老化，局部電容層由于受到電熱擊穿而產(chǎn)生爆炸，引發(fā)變壓器油起火；絕緣層干燥性不徹底，也會(huì)導(dǎo)致套管下方部位裂開，久而久之就會(huì)出現(xiàn)斷裂情況。

1.4 人為因素

材質(zhì)在運(yùn)輸中若管理不善很有可能導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形狀等發(fā)生裂痕，如果裂痕極小不易被發(fā)現(xiàn)，很有可能在驗(yàn)收環(huán)節(jié)“蒙混過關(guān)”，進(jìn)而導(dǎo)致這類產(chǎn)品流入市場被使用。如果工人在安裝的過程中沒有認(rèn)真仔細(xì)檢查部件，就會(huì)導(dǎo)致這種存在問題的套管被應(yīng)用在變壓器中，這也就產(chǎn)生了一定的隱患。此外，技術(shù)人員安裝過程中專業(yè)程度以及方法都對(duì)其使用產(chǎn)生影響。

2 變壓器套管導(dǎo)電管的建議

建議廠家在今后生產(chǎn)中加強(qiáng)導(dǎo)電管質(zhì)量的管控力度，進(jìn)一步提升其質(zhì)量，確保能夠滿足日常使用要求，另外建議選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)；就設(shè)計(jì)而言，建議尺寸方面適當(dāng)增加裕度，加強(qiáng)其厚度，以此降低導(dǎo)電管承受的作用力。設(shè)備螺紋深度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)使螺紋深度盡量淺化，最大程度上降低局部承受的應(yīng)力，以此緩解集中作用力的情況，在根本上提高導(dǎo)電管使用的安全性，將導(dǎo)電管斷裂的問題降到最低。

變壓器中套管故障發(fā)生頻率比較高，為此需要經(jīng)常進(jìn)行套管檢驗(yàn)工作。此項(xiàng)工作需要在停電的狀態(tài)下進(jìn)行，并且具有較大的工作量，很有可能出現(xiàn)漏試、超期的情況，因此可以對(duì)此進(jìn)行預(yù)測，檢測其邊緣是否存在的一些老化情況，這是一種具有潛伏性的問題。針對(duì)以上問題可以采用在線檢測技術(shù)，這種技術(shù)可以在供電情況下進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)可以加大供電的可靠性，并且還具有節(jié)省人力、財(cái)力資源，節(jié)約成本支出的效果，這樣可以有更多的成本用來維護(hù)設(shè)備，促使檢驗(yàn)結(jié)果更加可靠。另外還需要提高日常維修、檢測工作，加強(qiáng)巡邏工作，尤其是在下雨天氣，需要在下雨前開展保護(hù)工作，下雨后詳細(xì)排查，重點(diǎn)關(guān)注變壓器套管監(jiān)測數(shù)據(jù)在雨前雨后的變化，為變壓器安全適用提供保證。

3 套管改進(jìn)措施

對(duì)均壓球安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)底座中的螺栓組加以利用，充分運(yùn)用均壓球腰型孔的作用，將其固定在底座上。避免出現(xiàn)螺栓頭脫落的情況，可以在生產(chǎn)中設(shè)計(jì)腰孔定位槽，位置處于小孔末端，起到鎖死均壓球的作用。此外，也可以對(duì)套管尾部連接方式進(jìn)行改進(jìn)，取消傳統(tǒng)墊圈底板，通過螺紋將單底座和導(dǎo)電管進(jìn)行連接，進(jìn)而促使各部件之間具有相等的電位，提高部件之間連接的可靠性。

4 結(jié)論

變壓器常見的一個(gè)故障是套管導(dǎo)電管的問題，通常情況下導(dǎo)致導(dǎo)電管斷裂是由多種因素造成，主要有受到外界作用力過大、導(dǎo)電管設(shè)計(jì)工藝、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、外界環(huán)境等因素，只有充分解決以上問題，才能進(jìn)一步提升電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。