马玉峰 杨林林 张亚林 刘小满
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摘要：变压器是在电力系统中承担电能传输和分配以及电压转换的主要电气设备，由变压器本体和各类配置装置组成。其中，变压器套管是变压器重要的组成配件，是变压器载流元件之一，是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部的绝缘套管，不但作为引线对地绝缘，并且也担负着固定引线的作用。如果变压器的高、低压侧套管出现故障或者缺陷，将直接危及变压器的运行及电网供电的可靠性。因此，本文对电力变压器套管的故障分析及处理进行探讨。
关键词：电力变压器；套管；故障分析；处理措施
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。变压器内部绕组的引线靠套管引出变压器器身。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。套管的故障是多种多样的。为维护电力系统安全，加强套管维护，防止套管出现问题是工作重点。
1电力变压器套管的故障分析
1.1电力变压器套管发热
套管表面要是脏污多或者是吸收了过多的水分，就会使其绝缘性能降低，绝缘电阻降低，这就导致容易发生跳闸的现象。还有可能会损坏套管的表面，粘在套管表面的脏污吸收了水分后就能够导电，就会增加套管表面的电流，套管表面有电流流过就会有发热现象产生，使套管出现发热的故障，更严重的是有可能会漏电使绝缘套管被烧坏，甚至被击穿。电力变压器套管发热故障主要就是两种，一种是电流型发热故障，一种是电压型发热故障。套管的电流型发热故障的原因主要有三种，加工不按要求，加工时加工工艺质量低，加工时粗心大，使得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不够，导致电力变压器套管发热，电力变压器的套管加工质量不合格也会出现这种现象。套管内部的某些接触地方接触不良或者部件紧固度不高，导致接触部位的电阻变大。电阻过大，电流流过时做的电功就大，就会产生高温，，高温会加快氧化的速度，在接触的表面形成氧化膜，氧化膜包围在电阻上增大了电阻，流过的电流产生的热量就会更大，长此以往就会破坏电力变压器的套管。接线处产生电位差就会连续性的间隙放电，这样就会引起发热现象。
1.2电力变压器套管渗油故障及原因分析
电力变压器套管另一个常见故障是渗油，有两种情况。
1.2.1密封件由于运行时间长发生老化现象而渗油
在我国，变压器行业将丁腈橡胶作为最常用的密封材料。这种材料因材质问题会随着运行时间推移而出现老化变质。在电力变压器运行过程中，其温度分布也不均等，在某些部位的温度有可能会超过丁腈橡胶的适宜使用温度，这也会造成橡胶龟裂、老化、变质、弹性变差甚至没有弹性，最终导致渗油。
1.2.2套管的底部法兰连接处如果不平也会产生渗油现象
在套管与变压器本体的密封工作中，一般采用平面法兰对接的方式。在对接过程中，如果接头没有在正确的位置就会使密封垫四周的螺栓受力不均匀，那么密封垫的压缩量就会出现过大或者不足的情况。如果压缩量过大，密封垫会严重变形，使用寿命也会变短，整体密封就无法保持良好状态最终导致渗油。如果压缩量不足，变压器在运行过程中温度升高油变稀从而发生渗油。
2电力变压器套管故障处理措施
2.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.2针对套管渗油故障的处理方法
首先，对套管渗油变压器处理过程中，将套管的头部密封圈等部件拆卸，检查其弹性、有无老化、破损、龟裂等现象；如有，需对该密封圈进行更换，并保证合适的压缩量；没有则重新紧固安装，进行下一步检查。
其次，检查套管的底部法兰连接处是否接触良好，四周螺栓受力是否均匀，密封垫在安装槽内无变位情况，且压缩量满足运行要求。如发现问题，立即进行消缺，保障变压器的良好运行。
3电力变压器套管的相关建议
3.1做好套管运输工作
在套管上吊时，要将绳索一端系在法兰盘的吊耳上，另一端系在其顶部，以避免碰撞到其它的物体或倾倒。此外，绳索不可系在套管的瓷裙上，以免绳索和套管碰撞而将其损坏。套管上装时，应将其装在专业的箱内，并将安装法兰的上端瓷裙部分和尾部用软的支撑物支撑起来。
3.2防止套管受潮
套管内的干燥和清洁对其以后的运作很重要，所以在安装时，要保持套管内部的干燥。一般情况下，当套管内的温度在40-50之间时，进行各部件的组装，才能避免套管内部潮湿。所以，在安装套管时，将其电容芯子等部件加热到70-80℃，并在该温度下持续3小时。这样，在套管安装时，才不至于受潮。
3.3注意套管的密封性
套管密封可分为其本身的密封及穿缆引线密封两方面。前者主要体现在弹性波纹板上，因为它对套管内的温度起调节作用。对其进行安装时，要注意其上的正、反压紧螺母间的密封环和储油柜上的密封圈的结合是否恰当，以防止波纹板被拉裂而造成套管严密性不好等问题。后者主要体现在引线结构上。目前500kv的套管大都采用穿缆式结构，该结构可以防止因雨水沿着导电头、接线板进入变压器内部而造成的受潮危害。
3.4套管的检修试验注意点
试验人员拆接末屏小套管引线时，应防止导杆转动或拧断接地引线，试验后应恢复原状。根据我的工作经验，试验结束后可用万用表来测量末屏是否接地，这是检查末屏接地拆除后是否已经恢复的一种比较可靠的办法；取油样人员工作结后，应拧紧采样阀；拆接引线人员，上下套管时应注意防止套管破损；检修人员应观察套管油位并及时补油。
另外，检修维护人员应熟悉套管的技术要求。首先要熟悉套管的技术性能，如套管出厂时的主要试验项目有介损测量、局部放电测量、工频耐压试验、密封性试验、以及外观和尺寸检测等。其次要熟悉套管的使用条件，如套管安装的周围环境温度为-40～+40℃，在变压器上的安装角度与其垂直轴线之间不超过30°等。检修维护人员还应当做到：利用一切停电的机会认真检查套管，及时消缺，排除隐患；严把质量关，所购检修维护材料均经有关方面验收认可；不断提高自己的专业技术水平，确保检修质量。
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：
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论文作者:马玉峰,杨林林,张亚林,刘小满
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/13
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