摘要：近年来，深圳电网已发生多起套管末屏缺陷，其中常接地式变压器套管末屏类缺陷居首，给主网变压器的安全运行带来了极大的挑战。本文结合一起自主开展的套管末屏更换工作，分析常接地式末屏的技术特点，探讨常接地式末屏缺陷发生的根本原因，实践验证末屏现场更换的作业方法。为防范套管末屏缺陷、设备运维方法提升及新设备选型提出改进建议。
关键词：变压器；电容式套管；末屏；接地
1.引言
作为电网重要电气设备的高压套管，高压电容式套管是较为常用的一种。变压器套管末屏的作用是通过绝缘引出接地，整个电容屏全部浸在绝缘油中。通过末屏可以测量其电容屏的电容量和介损，从而判断电容屏的绝缘状况，能够有效地发现主末屏绝缘受潮、绝缘油劣化、电容屏间开路或短路等缺陷［1］。若末屏接地异常，运行中将形成高电压，极易导致设备故障。变压器电容式套管末屏接地方式，可分为外置式、内置式和常接地式3种类型［2］。常接地式末屏一般通过弹簧顶针与装置金属外盖接触实现接地，依靠弹簧压力长期接地。停电试验时用专用工具把末端接地点断开，运行时外部有金属外盖旋紧保护辅以密封垫密封防止灰尘和潮气进入。
2.事件经过
2018年7月3日，在开展110kV工业区站#1主变本体检修工作期间，发现#1主变变高套管（BRLW-126/630-3，末屏为常接地结构，2003年厂）C相末屏金属外盖不能正常开启。打开后发现末屏接地套锈蚀严重，接地套按压卡死不能推进。
经拆解检查后，并未发现套管末屏有放电痕迹，套管油色正常，对该末屏予以整体更换。修后对该套管开展了介质损耗和电容量、绝缘电阻测试，试验结果比照历史数据未见异常，恢复主变正常运行。
3.缺陷原因分析
常接地式末屏，由铜质引线柱引出，引线柱采用绝缘材料支撑实现对地绝缘，引线柱外套弹簧顶针，采用弹簧顶针与铝合金金属外盖接触实现接地。正常运行时金属外盖受内部弹簧的压力与套管内侧接地金属法兰相连，使末屏可靠接地［3］。金属外盖旋紧保护并辅以密封垫密封以防灰尘和潮气进入。试验时将金属外盖打开，然后将接地套压下，取一金属销插入引线柱的小孔中，再松开压下的接地套，接地套在弹簧作用下回弹至金属销位置。此时引线柱和接地法兰断开，末屏引线柱不接地，这时连接测试线进行试验。
图1 末屏原理图
该型设备的缺点是弹簧老化或检修试验工作时维护不当造成接地套与引线柱间有卡涩时，接地套不能随弹簧完全弹出，造成末屏运行中不能可靠接地。
末屏接地通过弹簧顶针与装置金属外盖接触实现接地。长时间运行后容易出现弹簧老化而造成套管末屏与地虚接，从而影响运行中的套管末屏可靠接地。再者，末屏接地密封采用平面单螺母压缩平面密封垫圈，容易出现因螺母松动而造成末屏渗漏油缺陷。
接线柱与密封外盖及底座在运行中为常接触形式，在设计选材时采用的是铜铝碰撞接触型式。在广东沿海地区高湿、空气盐分重的环境下运行，易发生电化学腐蚀造成接触不良使末屏对地放电。
4.末屏更换方法研究
常接地式末屏发生锈蚀导致无法开展试验及套管故障的缺陷在公司内已发生多起，已经成为日常检修运维工作的一个痛点。总结开展同类缺陷处理的历史经验，每次缺陷发生时轻则邀请厂家更换末屏，重则套管更换甚至引发主变跳闸。
末屏现场更换工作需拆解和重新装复电容屏引出线，难点在于套管直立的情况下实现末屏整体拆装。一般采取的更换方法有2种，第一种是使用酒精灯，第二种是使用电烙铁。因工作时套管油外露，存在燃爆风险，且户外大风天气工作效率极低，第一种方法不建议采用，推荐采用电烙铁焊接的工作方法。在本次缺陷处理工作，经作者亲测采用第二种方法开展工作实际可行。
末屏更换作业需开展相关试验评估套管健康状况，确认更换末屏的必要性。更换过程中应注意控制套管油泄漏，减少不必要的补油工作。更换后开展相关试验测试合格后方可投运。
5.结论
末屏已成为套管缺陷的易发区，其健康状态直接影响到变压器的安全、可靠运行。检修工作应将末屏检查作为常态化工作开展，做好外观检查和通断性能检测、防水密封性能检查，有条件的应考虑加装套管介损在线监测装置。
对于缺陷频发的同类型套管，应考虑改良末屏设计后予以批次更换。如对末屏接地装置接地部分的材料改用铜镀银，改良接地环境，亦可降低缺陷重复发生率。
末屏缺陷处理，现阶段主要依靠厂家技术支持，工作开展所需耗费资源多、工期长，无法满足电网设备可靠性要求高、缺陷快速处理的管理需求。电力企业员工有必要自主掌握该项技能，即可保证快速消除缺陷恢复设备运行，又可充分了解设备构造原理。为设备运维及设备选型提供技术支撑，切实提升设备管理水平。
参考文献：
［1］陈润晶，王世阁． 油浸电容式套管末屏故障分析及处理［J］． 变压器，2009，46（3）：43-48．
［2］陈化钢． 电气设备预防性试验方法及诊断技术［M］．北京：中国水利水电出版社，2009．
［3］申琦，姚军，丁来善，丁国成． 220kV变压器套管末屏缺陷分析及其预防措施［J］． 安徽电力，2012
论文作者:徐刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：套管论文; 缺陷论文; 弹簧论文; 引线论文; 变压器论文; 金属论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第1期论文;