摘要：变压器套管是变压器的重要附件之一，是变压器的载流元件，其将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，不但起到固定引线的作用，还作为引线的对地绝缘。在变压器运行过程中，变压器套管长期通过负载电流，当变压器外部发生短路时，短路电流会从套管通过，保证了变压器对电能的正常传输，保障了电网的安全稳定运行。变压器套管发生事故如果不能够及时地处理，那么极有可能导致不可估量的后果，将直接的影响到电力系统的安全稳定运行。因此，对变压器套管的故障及处理方法进行分析是非常重要的。基于此，本文就针对变压器套管故障分析与预防对策进行了分析与探讨。
关键词：变压器套管；故障；预防对策
1 引言
在电力系统中，电力变压器必不可少，它是一种改变电压和电流的设备。因工作属性，套管需要适应各种条件，既要具有足够的机械强度，又要满足良好的绝缘性能。套管形式多样，有纯瓷套管、充气套管、充油套管、电容式套管（胶纸电容式、油纸电容式）等不同形式。套管的故障也是多种多样的。套管故障不但会造成自身的损坏，而且一旦发生爆炸还会波及周围部件及整台变压器。近年来，运行中套管的故障率呈上升趋势，应高度重视对变压器套管的维护和管理，加强试验与监测，对于存在的隐患及时采取防范措施。
2 变压器套管的概念
变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，主要是确保变压器绕组引出线与变压器外壳之间绝缘，同时还固定引出线，保障电压器的正常运行。不同电压等级其绝缘套管的形式也存在差异，主要有纯瓷套管、充油套管和电容套管等。其中，10kv及以下变压器主要使用纯瓷套管，即在瓷套管中穿一根导电铜杆瓷套内为空气绝缘；35kV变压器主要使用充油套管，即在瓷套管内穿一根导电铜杆，铜杆外包绝缘纸；10kV以上的高电压变压器多用电容式套管，其构成要素较为复杂，能够在高电压情况下实现绝缘。变压器套管使用，不仅能够保证变压器与外围网络的正常连接，而且还能承受长时间的电流流通，保证满足电气强度和机械强度，且具有优良的热稳定功能，在变压器正常运行过程中发挥着不可替代的作用。3 引起套管故障发生的原因 （1）制造质量不良。制造时端部密封不好，进水受潮引起内部局部放电，继而发展成沿面放电、闪络，甚至造成爆炸事故。电容芯制造质量缺陷，如芯体滑动，造成与末屏引出部位错位而放电；电屏铝箔尺寸错误，致使电场畸变而发生局部放电；绝缘层间有折叠、凹陷、铝箔有皱折，使纸层间残存气泡，引起局部放电、爬电，甚至击穿；穿缆导电管与零屏等电位措施不当，易发生悬浮电位放电；末屏引线焊接不良而开焊、断线，引起末屏对地放电；若末屏未采用弹簧压紧结构，则可能因电磁振动引起接地瞬间开路，从而造成放电。此外，由于穿缆线鼻与引线头焊接不良，以及穿缆导电管与导电头（将军帽）等连接螺母配合不当，导电管尾端未倒角，易磨伤引线绝缘，均可能造成局部高温过热故障。在高压电容型套管中，因各级电容屏所承担的电应力过大而使纸绝缘严重老化，以致套管被击穿。其原因是，在过高的电应力作用下，因介质损耗发热而烧损套管本体。同时，电容屏间的气隙也是加重这种破坏程度的重要因素。
（2）运行维护不当。由于检修工艺不良，真空注油不完善，或者密封不良，渗漏油，致使潮气或雨水入侵而使绝缘性能下降，甚至引起绝缘击穿事故。安装时，下部均压球处可能弯曲而与导电管搭接，在引线绝缘破损的情况下，将形成导电回路，产生分流和环流现象，最终导致局部过热。这种放电或过热使变压器本体油分解产生的气体，溶于变压器本体油中，往往 DGA 测试易误诊断为变压器内部存在故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在现场预防性试验时拆接引线不当，造成套管外接头局部高温过热，或者反复拆接末屏引线造成断线、接触不良引起放电性故障；取油样时耗油过多，未能及时补油而造成油位过低；取完油样后，放油塞未拧紧，引起渗漏故障；变压器多次出口短路和单相接地引起过电压，以及雷击或操作过电压引起套管内部游离放电，或者表面脏污引起外部闪络等而造成套管故障。
另外，套管导电管内螺纹与变压器绕组引线接头螺纹连接的公差若配合不当，亦可能因内接头接触电阻增大而造成高温过热。若绕组引线接头未采用磷铜焊接，而是采用锡焊，则过热温度达到 200℃时，焊锡会熔化，有可能落入变压器油箱内，这是极其危险的。所以，现在制造厂已杜绝引线接头采用锡焊工艺，而采用压接焊工艺。
4 电力变压器套管故障处理措施
4.1套管过热故障的处理方法
在电力发电机投入使用之前应该仔细检查，进行多次试验后再投入使用，着重检查套管的油样是否合格。套管本身结构不合格会引起套管上部发热的现象，这时可以改变接触材料，换成电阻小的材料，减小热量，降低温度，还能有效减小氧化作用。在拆装的时候要检各个连接部位是否连接良好，在接触面上涂上易导电的物质，减小接触处的电阻，避免套管过热的现象。绝缘纸的选择应该慎重，应该选择介电常数小，介质损耗小的绝缘纸，总而言之就是减小电阻，通过减小电阻的办法来减少热量。电力变压器的套管接线板和外部外接导线接线板之间的接触面积要正好符合要求，接触面积过小会导致套管过热。
4.2套管底部渗油的处理方法
对于套管渗油的现象，可以采取更换套管，或者更换胶垫的方法来改善，更换质量更好的胶垫使得密闭性更好，使得油渗不出去。经常检查套管的头部等部件的严密性，弹性等性能是否还好，如果发现问题及时更换质量好的部件，对于密封圈应该着重检查，时常更换。对于部件之间的接触应该仔细检查，保证接触良好，不会出现漏油现象。密封材料丁腈橡胶应该定期更换，时常检查发现丁腈橡胶有老化变质等问题时就应该更换，防止受热不均发生龟裂。
4.3套管其他问题的处理方法
套管出现问题有两方面，以方面是套管本身的质量有问题，另一方面就是人工在安装套管的时候出现差错，工艺不精，导致套管出现问题，不能正常工作。套管在组装或者装修时都应该防潮，并且保证密封严密。在装配的时候应该在干燥清洁的环境下进行安装，保证套管的密封性，防止受潮。在变压器套管修理的过程中，工作应该细致，抽真空应该抽的彻底，不应该使中间有空气残留。当变压器投入使用时如果没有处于真空状态就会发生安全事故。
5 结束语
平常在使用电力变压器的时候就应该注意保护和清洁，注意不要使得电力变压器内部进去脏物和污水，这样可以保证电压器的安全稳定运行。套管的绝缘部分应该处理好，不然绝缘就会变成电阻，产生高温。套管应该定期检查，及时更换高质量的套管，保证电力变压器的安全稳定运行，人工安装的时候，安装工艺应该保证到位，不要因为安装技术的问题使机器发生问题。
参考文献：
[1]变压器套管检修安全梯的研制与应用[J].曹飞翔，姚新年，王宜福，赵晓东.电工技术.2016（07）
[2]大型变压器套管头部发热原因及处理方法[J].刘丹.中国设备工程.2017（14）
论文作者:张凯
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
标签：套管论文; 变压器论文; 引线论文; 故障论文; 电阻论文; 电压论文; 局部论文; 《中国电业》2019年10期论文;