一起变压器套管进水受潮缺陷分析

古海峰，朱思旭，张玲玲

（国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021）

一起变压器套管进水受潮缺陷分析

古海峰，朱思旭，张玲玲

（国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021）

针对某110 k V变电站2号主变压器预试时套管试验数据异常的问题，对主变压器进行例行试验、套管油色谱及微水测试分析，并进行返厂检查，认为该套管内一螺丝错装造成油枕盖板密封不良、套管进水是导致数据异常的原因，并提出相应的改进措施及建议。

套管；受潮；故障诊断；中性点

高压套管是变压器的重要组件，将绕组引出线引出油箱，并连接到电网，实现与外部网络的连接，同时起到固定引线的作用。高压套管生产工艺要求较高，如高压套管存在内部缺陷或维护不当，极易发生绝缘损坏。近年来，由于电网的发展，电力行业对变压器套管的需求量剧增，部分厂家在套管制造过程中存在工艺控制不严问题，导致产品质量出现下降，在运行中缺陷不断，甚至威胁到了变压器的安全运行。因此，应加强对套管的维护、监督管理，及时发现问题，及时消除隐患，保证电网安全稳定运行。

1　故障情况

2009年3月，某110 k V变电站2号主变压器在进行例行试验时，试验人员发现该变压器高压中性点套管主绝缘介质损耗因数为9.86%，电容量为1 449 p F，试验数据值严重超标，查看该套管历史试验数据均在合格范围内，未出现异常，故对该变压器进行检测，通过试验数据及解体检查找出故障原因。该主变压器套管型号为BRDLW-72.5/630-4；序号200715；出厂日期为2007年2月；投运日期为2008年1月18日。

2　原因分析

2.1例行试验

通过对主变压器进行例行试验，测得相关数据为套管主绝缘tanδ为9.86%，远远超过规程要求值1%，主绝缘电容量为1 449 p F，标称电容量为303 p F，同样远远超过规程电容量差值±5%的要求值；末屏对地绝缘电阻为213 MΩ，小于预试规程要求值≮1 000 MΩ，随后测试末屏对地tanδ和电容量，测得值为7.533和1 756 p F，超过tanδ预试规程要求值为2%。其测试数据如表1所示。

2.2套管油色谱及微水测试

分析该套管试验数据，认为该套管进水受潮的可能性较大，为此取该套管绝缘油进行油色谱及微水分析，其测试数据如表2所示。

表1　例行试验数据

表2　套管油色谱及微水测试结果 μL/L

通过数据分析，油中烃类组分含量正常而仅氢组分含量偏高，根据DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》并结合表2结果，可以看出乙炔、氢气和总烃类均小于标准值5 μL/L、150μL/L和150μL/L，可以判定为变压器进水受潮。并且通过数据发现该套管微水含量超标，已达23μL/L，油色谱其他数据均未超过标准值。由此可知该套管内部已进水，进水导致电容屏间短路，造成主绝缘电容量增大至原来的4倍左右，由于套管油色谱分析未现异常，说明在运行中未经受过高电压，内部未发生过放电及过热等异常现象，套管的电容屏未被击穿。

以上检测结果及分析表明，该套管缺陷为大量进水所致，由于该套管出厂时、交接时进行过绝缘电阻、介损试验，且试验结果正常，说明套管在运行后发生密封不严的缺陷，导致投入运行后进入了大量水分，由于套管油位未发生明显变化，说明套管密封不严的缺陷出现在将军帽处。

该套管虽是中性点套管，由于变压器三相不一定完全平衡，中性点有可能承受电压，并且当单相短路时中性点套管会承受较高的电压，如不及时处理，则有可能发生故障直接影响电网的安全稳定运行。为此联系厂家对该套管进行了更换，为了进一步分析套管缺陷原因，特将该套管返厂解体检查。

2.3返厂解体检查

为检查套管是否存在密封不严缺陷，在厂家对该套管进行了相关试验及解体检查。

首先对该套管进行密封试验，将氮气从套管注油孔处注入一定压力的氮气，使套管内部呈现正压，将套管完全放盛满水的水槽里，观察套管周围是否有气泡冒出，如无，则表明套管密封良好，如有气泡冒出则说明套管密封不严，检查结果发现该套管头部油枕的盖板密封处冒出了大量的气体，说明该处密封不严，见图1。

图1　油枕盖板密封处的渗漏情况

打开该套管顶部油枕盖板，未发现盖板与油枕之间的密封件出现开裂、扭曲的现象，但发现该套管上部密封弹性膨胀板压圈的6个螺栓被水浸泡锈蚀的痕迹，其中一个明显高于其他5个，见图2，将所有螺栓卸下后发现，该螺栓（M12×50 mm）比其他5个螺栓（M12×40 mm）长10 mm。在油枕上部密封盖板的内侧有该螺栓顶压留下的锈蚀痕迹，见图3，且油枕盖板之下的弹性板上面也有锈蚀痕迹。

图2　密封法兰的螺栓

图3　油枕盖板的顶压痕迹

综合分析2号主变压器高压中性点套管的试验和检查情况，该套管tanδ和电容量严重超标，同时微水也有显著增长的原因是该套管进水而严重受潮，而该套管进水受潮的直接原因是该套管上部密封弹性膨胀板压圈的其中一个螺栓过长，顶住了油枕上部密封盖板，造成盖板密封不够严密。

在该主变压器运行过程中，因环境温度变化等原因，在呼吸作用下，套管进水造成电容芯体受潮，属于质量制造缺陷，由于该套管是中性点套管，正常运行中不能承受电压（通常不承受电压），也无过流，所以该缺陷不影响该套管运行，正常运行中，也无法发现该问题，该套管tanδ和电容量严重超标的根本原因是厂家生产套管的过程中质量控制不严，工作人员没有严格把关，造成螺栓错装且未被及时发现，最终导致以上缺陷发生。

3　改进措施及建议

a.套管生产厂家在今后的套管制造过程中加强质量管理，细化工艺控制卡，做到每个生产环节严格把关，确保质量管理体系有效运转，从根本上解决问题。

b.严格检查同类型主变压器高压中性点套管的密封状态，对密封不良出现渗油、漏油的变压器零部件，要及时修理或更换。对同类型套管头部油枕的盖板重复密封，以免潮气及水渗入。

c.必须加强同类型套管绝缘油中含氢量及微水含量测试，缩短试验周期，密切监视油中气体含量变化情况，做到预防为主，发现异常及时采取措施。

d.加强监管巡视力度及设备维护管理，发现有声响、油位异常等异常情况，应及时采取措施，防止事故扩大。

4　结束语

通过对变压器套管进水受潮位置定位、现场试验及返厂解体发现该套管内一螺栓错装造成油枕盖板密封不良是造成该变压器套管受潮进水的主要原因，为避免再次发生类似事故，应加强套管在制造过程中质量管理，加大监管力度，做到每个生产环节严格把关，从根本上消除隐患，通过多方面有效措施，确保套管处于良好工作状态，保证变压器安全稳定运行。

本文责任编辑：罗晓晓

Defects Analysis on Transformer Casing Inlet Damp

Gu Haifeng，Zhu Sixu，Zhang Lingling
（State Grid Hebei Electric Power Corporation Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China）

Aiming at bushing abnormal test data of 110 k V substation No.2 main transformer during pre-test，this paper makes the test，bushing oil chromatographic and moisture test analysis of main transformer，considers that the main reason are that a screw mounting error leading to bad oil pillow cover seal and water flowing into bushing，and proposes corresponding preventive measures and suggestions.

bushing；damp；fault diagnosis；neutral point

TM216.5

B

1001-9898（2016）02-0052-03

2016-02-04

古海峰（1987-），男，助理工程师，主要从事电气设备高压试验及设备故障诊断工作。