关键词：电抗器、高压套管、末屏、多点接地
前言
近几年，随着用电负荷的增加，套管故障逐渐增多，高压套管是变压器组件中较容易发生故障的部件。倘若套管存在缺陷或故障，将直接危及变压器的安全稳定运行及供电可靠性。高压套管常见的故障有套管接头过热、渗漏油、介损超标及末屏接地不良等。其中末屏接地不良是影响套管正常运行的根源。因此，准确理解并掌握高压套管末屏结构、接地方式及末屏接地不良的故障表象，对高压套管的运行、维护及检修有重要意义。本文通过新疆某750千伏变电站在运行期间750千伏某线路电抗器高压套管故障的实例，对750kV主变压器高压套管末屏多点接地进行研究。
一、基本情况
2017年3月6日，750千伏某线路B相电抗器轻瓦斯告警，并发现高压套管油位降低，综合研判申请紧急停运。对B相高抗故障套管解体分析，发现该型号油纸电容导杆式套管导电杆结构方面存在设计缺陷.
二、原因分析
结合套管部件的结构，对套管内部采用内窥镜的检查以及两只站内套管的现场修复情况，有两种可能性能导致该问题的发生。
1焊接点位置偏差
在芯子绕制过程中，不对中情况产生导致焊接点存在几毫米的偏移。随着绝缘纸浸油过程的进行，在已经发生的中心不对正基础上会再产生轻微的偏移。
当套管组装完成后，焊接点将不会处于抽头的正中央，而是离法兰位置较近。（图1）法兰的结构中包含确保芯子保持对正：而焊接点将会非常靠近法兰相应区域。运输过程中产生的振动或冲击会导致朝下的电压抽头内部引线绝缘软管与法兰发生摩擦，或者焊接部位与法兰内壁产生接触。也因此损坏后的特氟龙软管导致抽头内部引线接触到法兰内壁，从而产生绝缘不良问题，而厂内生产完的试验中结果没有问题。
图1焊接点未处于中心对齐位置
2内部引线接触法兰对正结构
套管组装过程中抽头引线设置有相应长度余量。厂内工人组装时会确保抽头内部引线长度合适，以保证抽头引线能顺利焊接到抽头环氧衬套上，同时也防止引线过长导致引线部分长度压到芯子与瓷套/法兰之间。如果引线过长，引线可能会被压到法兰与芯子的空隙之间，运输过程中由于芯子的微移动，处于空隙之间的引线绝缘软管可能会被磨损从而导致绝缘失效。
图2末屏连接线与法兰摩擦接触
由自重引起的芯子弯曲导致其轻微压至下部，振动过程中特氟龙软管也随之损坏导致抽头引线接触法兰。在RPV工厂对抽头部位进行了内窥镜检查，检查发现电压抽头的连接线确实被压向法兰方向并形成接触。
图3内部检查
该分析将会对现场在运套管进行，确保原因分析无偏差。运输过程中套管为水平放置，由于芯子的自重芯子会形成一定程度的弯曲，且由于运输过程中的震动或冲击，对于可能的共振会加大偏移的幅度。长时间的振动会导致特氟龙软管损坏而导致抽头引线与法兰形成接触，出现绝缘问题。该原因分析已经由现场修复确认-通过调节引线及更换绝缘软管完成修复。
三、整改措施
为防止出现上述情况导致的不良现象，所有的新套管将采用该改进方案：
1 PD/PF末瓶抽头位置
电压抽头/试验抽头位置的改变：所有800kV电压等级的新生产套管的内部连接点将处于运行状态下套管的上部（较之前结构为180度的位置变化）该处理方案可以防止运输状态,由自重引起形变而导致的的抽头绝缘问题。
2法兰限位结构
法兰内壁上下部两块区域呈120度均布三个金属中心对正结构。其中的一个对正结构离末屏较近，新结构中已经移除以防止抽头引线非正常接触该部位。由于上部的三个金属对正结构仍然保留，所以套管芯子的对正情况仍可以保证。
3特氟龙绝缘隔垫
第三个方案为采用特氟龙绝缘隔垫覆盖焊接区域，特氟龙尺寸为70*50mm，厚度为0.5mm。隔垫就位后，再采用同样的绝缘纸进行包裹覆盖。本项工作完成后即进入干燥程序。采用该方案可以保证该焊接区域与其他部位的绝缘情况。
4双特氟龙软管方案
在套管组装完成后，抽头引线外部即形成一个绝缘，绝缘软管为5*3mm里侧引线端部对角剪切，置于特氟龙隔垫下方，以保证可靠固定。在此基础上再套入7*5mm的特氟龙绝缘软管，里侧软管端部同样修剪为合适结构来进一步提升绝缘效果。第二层绝缘软管长度应足够短以保证没有尖锐弯角存在，仅作为进一步提升绝缘性能，该措施进一步杜绝抽头引线与法兰的接触。
通过采取上述方案（安置特氟龙隔垫，移除法兰一个对正结构，抽头运输位置旋转180度，任何形式的绝缘不良情况将被杜绝，且不会发生引线与法兰的直接接触）
四、结论
随着用电负荷增加，高电压大容量的变压器投入迅速增多，准确理解并掌握各种末屏接地原理结构及操作注意事项，才能对高压套管末屏接地故障的原因和类型做出正确的判断，发现问题并及时采取相应的措施，使变压器高压套管末屏接地故障减至最低，确保变压器的安全稳定运行。
参考文献
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[2]仇明,刘少宇.一起电容式油纸高压套管故障原因分析[J].华北电力技术,2008（4）:42-44.
[3]包玉书,王建凯.变压器套管末屏的应用实例与分析[J].高压电器,2006,42(4):78-79.
论文作者:王生明
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：套管论文; 抽头论文; 引线论文; 法兰论文; 芯子论文; 软管论文; 高压论文; 《中国电业》2019年11期论文;