一起主变套管导体发热分析与措施论文_杨婧

摘要：针对某变电站一起主变套管导体发热缺陷，通过现场详细检查、回路电阻检查，分析设备发热三个原因，套管抱箍安装受力不均；设备检修维护不到位；长期高温下套管导体氧化烧蚀，导体接触电阻大。通过此次分析及处理，为今后新建变电站选择主变套管导体提供处理思路，对日常主变运行提出有效的建议和措施，保证主变安全稳定运行。

关键词：发热；回路电阻；原因；受力；措施

前言

随着近几年电力飞速发展，电力系统的可靠性受到越来越广泛重视。主变是变电站常用的关键设备，也是重要的基础元件。主变套管作用是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，变压器套管是变压器载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负载电流。

作为设备管理者，负责一起110kV某变电站主变套管发热问题分析，通过对主变套管导体发热分析，查找主变套管导体运行温度过高的原因。对于运行变电站主变套管温升过高问题的研究与分析有很好参考意义，提出防止温升过高的相关的建议及措施，大大提高主变运行安全稳定性。

一、设备故障状况

1、缺陷发现情况

2019年9月16日，运行专业测温发现#3主变10kV侧套管头发热，发热温度分别是A相56℃、B相103℃、C相138℃。依据发热缺陷，检修专业对套管进行红外测温复测，确认B\C相发热严重，C相套管外壳包裹热缩套有明显变形、融化的现象。根据规程标准《DL/T664-2008带电设备红外诊断应用规范》[1]（见表1）中的“金属部件与金属部件的连接”热点温度>130℃或δ≥95％，#3主变套管导体发热判断为紧急缺陷。

表1：DL/T664-2008带电设备红外诊断应用规范

2、设备缺陷的跟踪检查情况

针对设备发热存在的安全隐患，为进一步查找设备存在发热的原因，确保设备的安全可靠运行，对设备进行停电检查分析。

1）设备外观检查

停电后，对套管至软连接间各个接触面测试回路电阻（图1），总共有4个接触面，发现B、C相的套管抱箍接触面回路电阻明显增大（表2）。测试后，使用力矩扳手检查螺栓的紧固程度，无发现松动。

图1

表2：检修前测试接触面回路电阻（单位：微欧）

2）设备拆装检查

将套管软连接、导电排和抱箍拆卸下来，检查各个接触面。软连接和导电排的接触表面氧化痕迹轻微，没有发现烧伤、烧灼痕迹（图2）。

图2

B、C相套管导电杆和抱箍之间接触螺牙存在明显的放电烧伤痕迹，局部螺牙烧蚀严重，螺牙形态模糊以及崩缺，且螺牙烧蚀痕迹均在靠母线桥侧的下方（图3）。

A相套管导电杆和抱箍螺牙螺纹无形态损伤，表面镀银层完好（图4）。

检查完毕后，针对B、C相导电杆和抱箍使用铜丝刷、什锦锉对螺纹螺牙进行修复，并清洁涂上凡士林。对软连接和导电排的接触表面打磨清洁并涂上凡士林。然后安装紧固软连接和导电排的紧固螺栓，最后捋顺抱箍、紧固螺栓，并利用力矩扳手检验螺栓紧固。

3）设备复装检查

检修后测试套管至软连接间各个接触面测试回路电阻(表3）。

图3

图4

表3：检修后测试接触面回路电阻（单位：微欧）

较检修前，接触面回路电阻测试结果明显改善。

二、原因分析

根据检修检查和回路电阻测试排查，确定缺陷位置在套管导电杆和抱箍接触处，与发热图谱发热点位置符合。#3主变10kV侧套管B、C相导电杆靠母线桥侧下方螺牙均存在明显烧蚀痕迹。

根据通电导体热量计算公式Q=I2Rt，造成导体发热的因素主要是电流I和电阻R，据此分析套管导体发热原因。

安装连接套管和母线桥时，首先紧固抱箍螺栓，当将导电排和软连接安装完毕后，抱箍和套管导电杆的安装位置并不契合，套管导电杆受力不均。套管导电杆受力大的位置（靠母线桥侧下方）接触电阻小（图5），大部分电流经该位置导流，造成该处发热明显。长期以往，导电杆靠母线桥侧下方螺牙在高温的作用下，逐渐出现氧化烧蚀痕迹，接触电阻随之增大。日常检修维护，这几年均没有对其搭接面进行拆卸维护，从现场检查中可以看出，套管表面有大量灰尘和颗粒物，造成电主变套管表面散热不佳，这也是一个重要因素。

图5

综合以上分析，主变套管发热原因，主要有以下几个原因。

1)由于主变套管抱箍安装受力不均，导体局部电流过大，为电流致热主要因素。

2)长期高温下套管导体氧化烧蚀，导体接触电阻大，设备绝缘性能下降，也是造成发热主要因素。

3)主变套管检修维护不到位，导体表面灰尘和颗粒物没有清洁干净，散热不佳，它也是造成发热重要因素。

三、建议和措施

1)加快专用设备工具改造更新

主变套管主要是导体导电作用，若主变套管导体安装工艺差，直接影响主变运行安全稳定性。目前没有良好专用安装套管导体工具，采用人力紧固，存在误差可能性，无法检测安装后套管导体是否达到力矩要求，造成检修效果欠佳的局面。因此，从根本上应加快该类设备的更新专用工具改造，提高设备使用寿命。

2)主变套管检修维护到位

主变套管检修维护时，应对主变导体几个关键接触面清洁维护，清除异物，检查套管导体接触，并测试其回路电阻，及时发现套管导体接触异常情况。结合设备检修维护，全面检查同类型设备，测试套管接触回路，并形成台账清册。

3)负荷电流控制管理

对于运行中主变，采用负荷控制措施降低其发热是十分有效，主要实施方法：第一步，编制“温度-电流”曲线；第二步，收集主变历史数据资料；第三步，以达到温度（温升）限值时对应的电流值为基准值，专家综合考虑主变历史数据资料，确定主变红线，黄线划定以红线的85%为基准值，由专家组综合评估分析划定。

4)不停电红外测温

根据电力设备检修规程，主变需每月进行一次C类检修，即设备不需要停电进行的检查、维修、更换、试验工作。采用红外热像仪测温主变套管导体设备，无需设备停电，即可准确测温异常部位、重点设备。

参考文献

[1]《DL/T664-2008带电设备红外诊断应用规范》2008年

作者简介

杨婧（1989-），女，黑龙江哈尔滨人，工学学士，变电检修高级作业员，工程师，主要研究方向为变电一次设备安装、调试、维护、电气自动化等工作，熟悉高电压技术、电力系统自动控制与装置。

论文作者:杨婧

论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期

论文发表时间:2020/3/16

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