大電流套管油位異常分析及管理措施

鄭 宇

(天津國電津能濱海熱電有限公司，天津 300459)

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大電流套管油位異常分析及管理措施

鄭 宇

(天津國電津能濱海熱電有限公司，天津 300459)

〔摘 要〕由于變壓器低壓側大電流套管無油位計的產品特性及其封閉使用的工況，造成運維人員對大電流套管油位重視不足，發(fā)生因油位異常引發(fā)的嚴重絕緣故障。通過介紹該類套管結構和分析套管油位異常現象，給出了大電流套管油位的相關管理措施。

〔關鍵詞〕變壓器；大電流套管；油位

0　引言

變壓器套管的作用是將變壓器內部高、低壓引線引到油箱外部，不但作為引線對地絕緣，而且擔負著固定引線的作用。變壓器套管是變壓器載流元件之一，在變壓器運行中長期通過負載電流，且在變壓器內、外部發(fā)生短路時通過短路電流。

大電流套管因其使用電流一般在10 000-30 000 A而得名。該類套管具有載流大、溫升快、工作環(huán)境溫度高、封閉使用等特點，廣泛應用在大容量變壓器低壓側。此類套管為油紙電容式套管，其內部充有變壓器油，但無油位計；且其內部留有空氣腔，當變壓器油熱脹冷縮時，變壓器油的體積變化靠封閉空氣腔來補償，封閉空氣腔相當于膨脹器。由于該類套管無油位計且封閉使用，使得技術人員未對變壓器油位的變化給予足夠重視。油位過低時，會影響套管的絕緣性能，進而發(fā)生絕緣故障；油位過高時，會引起套管內壓力過高，使套管密封圈損壞，發(fā)生漏油現象，同樣會發(fā)生絕緣故障。上述2種情況，都可能引發(fā)套管爆炸，威脅變壓器的安全運行。

1　BRW-40.5/16000-4大電流套管概述

1.1套管結構

BRW-40.5/16000-4大電流套管的結構如圖1所示，它由5大部分組成：

圖1　BRW-40.5/16000-4大電流套管結構示意

(1)上接線板，該接線板為4面結構，銅質材料，暴露在空氣中；

(2)上瓷套，內部充油，處于封閉母線內部，外部暴露在空氣中；

(3)連接法蘭，是套管與變壓器本體密封連接處的安裝元件；

(4)浸沒在變壓器油中的下瓷套，與上部瓷套內部聯(lián)通；

(5)浸沒在變壓器油中的下接線板，用于變壓器內部引線連接。

1.2套管油位

套管銘牌一般標有油位說明，此油位是指上部瓷套內油面距注油孔上表面(端面)的距離?，F場測量油位時，使用潔凈的鋼絲試探，通過尺子測量鋼絲基準點非油部分尺寸，即可得知油位，具體方法如圖2所示。

圖2　大電流套管油位測量方法示意

2　變壓器交接試驗異常實例

某新建電廠安裝1臺主變，對該變壓器進行交接試驗時，該變壓器低壓側直流耐壓試驗未能通過，變壓器低壓側介損嚴重超標。該變壓器型號SFP-420000/220，額定電壓 242/20 kV，額定電流1 002/12 124 A；大電流套管型號BRW-40.5/16000-4，額定電壓40.5 kV，額定電流16 000 A。變壓器低壓側直流耐壓試驗標準為加壓20 000 V。在試驗加壓過程中，直流加壓到14 000V，試驗裝置過流保護動作跳閘，加壓過程中泄漏電流由0.8 μA升至52 μA。同樣，測量變壓器低壓側介損，加交流電壓到10 000 V時，測量裝置也保護跳閘。2種試驗反復了多次，其測驗結果大同小異。

分析上述試驗情況，最初判斷為變壓器內部原因，但經變壓器內部檢查后，未發(fā)現任何問題。后來對變壓器外部原因進行分析，因變壓器外部低壓側套管有3只，故按照反接法對其進行不同電壓下的介損試驗(不大于10 000 V)，測量數據如表1所示。從表1可知，C相套管測量數據異常：不同電壓下，套管電容量變化很小，但介損變化很大，且隨著電壓增加而增大。對C相套管取油樣進行色譜分析，發(fā)現套管油含有乙炔，這是由于多次對套管加壓導致變壓器油被擊穿后產生分解，這就進一步印證了C相套管有問題。對該套管檢查后，發(fā)現其油位過低。

經檢查確認，導致變壓器套管漏油的原因是放油塞密封不嚴，其處理方式為更換新的套管。套管更換完畢后，變壓器交接試驗全部合格。目前，該變壓器已投運，且運行正常，定期選取變壓器油樣檢查無異常。

表1　C相套管更換前在不同電壓下的電容量及介損數據

3　 做好大電流套管油位管理的措施

通過對變壓器套管結構和油位異常的分析，可以確定應將大電流套管油位作為變壓器安裝和日常檢修維護的一項重要內容。為了做好上述工作，在生產管理工作中應從以下幾方面進行管控：

(1)大電流套管儲存應嚴格執(zhí)行有關規(guī)程和廠家說明書要求；

(2)大電流套管油位應作為變壓器安裝和日常檢修維護的一項重要內容，并將其寫入作業(yè)指導書或安裝手冊；

(3)大電流套管油色譜分析等檢測應納入化學監(jiān)督項目，不得遺漏；

(4)大電流套管的油標號和油位應嚴格按照廠家說明要求執(zhí)行；

(5)定期進行大電流套管的高壓預試工作；

(6)設備運行中，應巡視檢查變壓器低壓側升高座排污管是否有油污，以判斷套管密封是否漏油。

4　 結束語

技術人員應對大電流套管油位的變化保持高度重視，了解套管的結構，管控好套管的存儲、安裝、運行及維護等各個環(huán)節(jié)，才能確保大容量變壓器的安全可靠運行。

參考文獻：

1 董淑建，崔超群.40.5 kV大電流油紙電容式變壓器套管內部運行壓力分析[J].電瓷避雷器，2005，16(3)：5-8.

2 宋俊峰.一起220 kV變壓器高壓套管故障分析[J].電力安全技術，2013，15(9)：27-29.

3 李建明，王志勇.變電站設備高壓套管雨閃事故的特點及預防[J].電力安全技術，2011，13(3)：14-16.

鄭 宇(1974-)，男，高級工程師，主要從事電氣設備運行及基建管理工作，email：biandian4605@sina.com。

作者簡介：

收稿日期：2015-09-25。