1、江門市某電化廠110 kV #1主變檢修工程概述

　　電化廠#1 主變?yōu)槿嚯p繞組變壓器， 主變型號(hào)為SFT–40000/110， 額定電壓為110 kV， 額定容量為40000 kVA ;套管型號(hào)為BRDLW2–126。某日，應(yīng)客戶要求對(duì)主變進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)A、C 相套管介損和末屏絕緣電阻不合格。經(jīng)商討，決定對(duì)套管進(jìn)行維修。在對(duì)主變壓器的日常例行或預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)電容型套管絕緣的受潮情況，根據(jù)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》(國(guó)家電網(wǎng)公司)的規(guī)定，應(yīng)該對(duì)套管末屏對(duì)地絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)其絕緣電阻< 1000 MΩ 時(shí)，應(yīng)該對(duì)末屏對(duì)地的介質(zhì)損耗因數(shù)進(jìn)行測(cè)量，其值應(yīng)> 0 且≤ 1.5%。

　　套管介損測(cè)量能夠靈敏地發(fā)現(xiàn)絕緣是否受潮、以及設(shè)備整體受潮和過(guò)熱老化等缺陷。介損是絕緣材料在外電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部出現(xiàn)的能量損耗。油紙絕緣套管的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ 既取決于油與紙的綜合性能，也取決于兩種絕緣材料的含水量和清潔度。因?yàn)樗只蚱渌麡O性介質(zhì)的相對(duì)介電系數(shù)較大，含量過(guò)多將導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品介損值偏大。因此，想要改善套管的介損水平，必須從降低含水量和提高清潔度著手，對(duì)各方面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

　　經(jīng)初步討論，斷定電化廠#1 主變套管介損和絕緣不合格的原因，是由于套管密封不嚴(yán)，套管內(nèi)部的絕緣油受潮。

　　2、江門市某電化廠#1主變套管檢修過(guò)程

　　2.1 第一次維修

　　某日，江門市電力工程輸變電有限公司變電安裝班把#1 主變套管拆卸，運(yùn)回公司倉(cāng)庫(kù)。初步的維修方案是更換套管內(nèi)部的絕緣油。對(duì)套管進(jìn)行排油，抽真空，再注油。經(jīng)以上處理完畢后，進(jìn)行了高壓試驗(yàn)。第一次維修后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不明顯，套管B、C 相的末屏—地絕緣電阻還是未達(dá)到試驗(yàn)規(guī)范的要求。

　　究竟是試驗(yàn)方法有漏洞還是套管內(nèi)部結(jié)構(gòu)也受潮導(dǎo)致介損測(cè)量不理想呢?測(cè)量套管介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)時(shí)，要特別注意其放置的位置，因?yàn)橹髯兲坠艿碾娙莺苄?，?dāng)放置位置不同時(shí)，因測(cè)量電極和高壓電極對(duì)未完全接地的周圍設(shè)備、構(gòu)架、墻壁和地面的零散阻抗對(duì)其的影響，會(huì)導(dǎo)致套管的實(shí)測(cè)結(jié)果有很大的區(qū)別。位置不同，影響也會(huì)不相同，往往會(huì)出現(xiàn)差異很大的測(cè)量結(jié)果。因此，要求在測(cè)量套管介損或套管的其他試驗(yàn)時(shí)，把套管垂直放置在已經(jīng)做好接地措施的的套管架上進(jìn)行，不能把套管水平放置或者用絕緣索吊起來(lái)進(jìn)行測(cè)量，否則，將導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。于是，試驗(yàn)人員對(duì)試驗(yàn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行了檢查和回顧，各環(huán)節(jié)都沒(méi)有問(wèn)題。

　　通過(guò)單純更換套管內(nèi)部的絕緣油效果不理想，還要進(jìn)一步對(duì)套管內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)過(guò)各方面綜合考慮，最后決定，對(duì)套管進(jìn)行解體，把套管電容芯子連同導(dǎo)體一起放入烘爐，一邊對(duì)其加熱的同時(shí)，一邊對(duì)其抽真空，實(shí)行雙管齊下的策略。于是，進(jìn)行了二次維修工作。

　　2.2 第二次維修

　　套管解體首先從套管頂端安裝將軍帽的地方開始拆卸，拆除頂部螺母，拆除防爆膜的時(shí)候一定要注意均勻用力;拆除套管油室螺母、雙螺母，拆除油室，測(cè)量彈簧螺母的位置(以便于恢復(fù)安裝)，露出套管頂端內(nèi)部結(jié)構(gòu)，拆除套管上部彈簧;彈簧拆除以后，準(zhǔn)備開始吊裝拆除套管，拆除套管瓷瓶;吊瓷絕緣子一定要保證瓷瓶垂直，以免傷害里面的電容芯子，電容芯子末端引出要在瓷套拆除前先拆除，拆除的時(shí)候一定要特別小心，因?yàn)槟┒撕芾w細(xì)和脆弱;露出的電容芯體，拆除底部均壓環(huán)，拆除末端螺母，拆除套管下部瓷絕緣子，最后拆除安裝法蘭，如圖1所示。

　　【技術(shù)】主變套管絕緣故障分析及維護(hù)方法

　　【技術(shù)】主變套管絕緣故障分析及維護(hù)方法

　　進(jìn)行了A 相、B 相、C 相套管的拆卸，每拆完一相套管，就將其電容芯子吊裝進(jìn)容器罐里面，底部注入變壓器油(使加熱的時(shí)候效果更好)，蓋上蓋子，吊入烘爐，溫度控制在100 ～ 130℃，進(jìn)行加熱和抽真空，每一支套管的零件，分別用專門的收納盤歸類存放保管如圖2所示。

　　【技術(shù)】主變套管絕緣故障分析及維護(hù)方法

　　【技術(shù)】主變套管絕緣故障分析及維護(hù)方法

　　每一相套管經(jīng)過(guò)干燥處理后完成安裝、抽真空、注油，最后進(jìn)行介損和絕緣電阻試驗(yàn)，得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確，介損值已經(jīng)可以媲美一些新套管出廠時(shí)候的介損，絕緣電阻值相比維修之前得到大大的提高，并通過(guò)交流耐壓試驗(yàn)。

　　套管經(jīng)過(guò)的2 次維護(hù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1、表2 所示，第二次維修完全達(dá)到規(guī)范要求。

　　3、套管的故障分析

　　3.1 變壓器套管常見(jiàn)故障的主要原因分析

　　通過(guò)對(duì)變壓器套管常見(jiàn)故障分析，不難發(fā)現(xiàn)一般形成套管缺陷的主要原因有四種可能：一是由于套管在出廠或大修中抽真空不徹底，使套管屏間殘存空氣，產(chǎn)生局部放電，造成絕緣擊穿;二是由于膠墊質(zhì)量不過(guò)關(guān)或超周期運(yùn)行使膠墊老化，導(dǎo)致密封失效，電容式套管若頂部密封不良，進(jìn)而可能導(dǎo)致進(jìn)水后絕緣擊穿，下部膠墊若密封不良會(huì)使套管滲油，導(dǎo)致套管絕緣油油面下降;三是由于年久失修，套管的絕緣性能下降，并造成瓷質(zhì)損壞，甚至擊穿，套管表面的臟污吸收水分后，導(dǎo)電性會(huì)提高，會(huì)導(dǎo)致絕緣電阻降低，不僅容易發(fā)生表面閃絡(luò)，造成跳閘，還會(huì)因泄漏電流增加，導(dǎo)致絕緣套管發(fā)熱，造成瓷質(zhì)損壞，甚至擊穿。同時(shí)，閃絡(luò)還會(huì)損壞套管表面;四是因安裝方法或角度不當(dāng)，給變壓器造成缺陷。

　　3.2 對(duì)電化廠#1主變套管故障的分析

　　由于該主變套管故障的主要原因是由于套管密封不嚴(yán)、絕緣失效，而導(dǎo)致套管密封絕緣失效的主要原因有兩個(gè)方面：一方面可能是由于前期的安裝人員經(jīng)驗(yàn)不足、操作不規(guī)范，或者螺栓緊固力不夠，致使絕緣密封無(wú)效;另一方面可能是由于年久失修、超周期運(yùn)行或因膠墊有質(zhì)量問(wèn)題或者老化。

　　通過(guò)分析原因，從檢修維護(hù)方面制定了相應(yīng)的對(duì)策。保持瓷套外表清潔，無(wú)裂紋、破損及放電痕跡;更換放油孔等可調(diào)換的膠墊，保持密封良好，無(wú)滲漏，改善套管的密封性能，防止套管滲水漏油，使套管無(wú)滲漏。加強(qiáng)絕緣油微水測(cè)試，縮短試驗(yàn)周期，檢修時(shí)進(jìn)行套管頂部接線座松動(dòng)、密封檢查，并做好檢修記錄。電容式套管及充油套管油位正常，要及時(shí)補(bǔ)充加油或更換新油，在套管銅管螺紋上涂抹厭氧膠，增加接線座與銅管的堅(jiān)固程度。tgδ 超標(biāo)或有嚴(yán)重缺陷時(shí)須解體干燥處理，套管及油試驗(yàn)合格。

　　4、今后維護(hù)人員在主變大修操作過(guò)程中應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)

　　關(guān)注套管的安裝環(huán)境，防止其在施工過(guò)程中受潮。安裝過(guò)程中要有清潔、干燥的條件和合適的溫度，最好控制在高出環(huán)境溫度的10 ～ 15 ℃進(jìn)行組裝為宜。

　　因?yàn)樘坠軆?nèi)的電容芯子溫度在符合安裝條件下能減少受潮影響，所以最好在安裝前將套管內(nèi)部的電容芯子和零部件加熱到100 ～ 130 ℃，以便排除其表面的潮氣，盡快在溫度尚未降低時(shí)完成裝配。

　　關(guān)注套管的安裝細(xì)節(jié)，防止頂部密封失效。套管頂部的密封一般分為套管本身的密封和套管引線的密封。如今大多數(shù)變電站的主變儲(chǔ)油柜頂端裝有彈性波紋板，彈性波紋板與壓緊彈簧共同調(diào)節(jié)溫度變化。檢修人員組裝彈性波紋板時(shí)，儲(chǔ)油柜上的密封墊要與導(dǎo)管上的螺母之間的密封環(huán)配合好，防止波紋板拉裂。套管引線一般是穿纜式結(jié)構(gòu)，頂部接線板與導(dǎo)電頭之間密封要嚴(yán)，否則，雨水將沿著套管導(dǎo)電頭、頂部接線板及電纜順著導(dǎo)管滲入變壓器的內(nèi)部。

　　環(huán)境中的水分若進(jìn)入變壓器的引線根部，將會(huì)導(dǎo)致變壓器受潮擊穿，進(jìn)而造成停電。所以，必須用螺栓壓緊，以保證密封良好。

　　關(guān)注接地小套管的密封，防止套管受潮。維護(hù)人員在檢修時(shí)，套管應(yīng)水平臥倒，使末屏小套管朝上，卸下小套管再檢查末屏引出軟線的絕緣情況，進(jìn)行相應(yīng)的修理。套管運(yùn)行或在做耐壓試驗(yàn)時(shí)，要注意套管的外部接地罩應(yīng)該接地良好。

　　關(guān)注均壓球的緊固度，防止放電事件。均壓球是安裝在中心導(dǎo)管的尾部，它沿著導(dǎo)管軸向可上、下擰動(dòng)。均壓球必須要擰緊，否則，將發(fā)生套管和均壓球間放電事件。均壓球必須滿足電氣強(qiáng)度的要求，均壓球的位置可以調(diào)節(jié)套管尾部與繞組的爬電距離和油箱壁的絕緣距離，并且改善輻向電位分布。若調(diào)整不當(dāng)，球面將會(huì)發(fā)生放電，造成介質(zhì)擊穿，這種情況對(duì)套管電氣性能的危害非常大;油閥和油塞的狀態(tài)和質(zhì)量要好，不能有銹跡;膠墊的質(zhì)量也應(yīng)良好。

　　關(guān)注交接試驗(yàn)的操作細(xì)節(jié)，防止人為缺陷。負(fù)責(zé)交接試驗(yàn)的人員在拆、接末屏小套管的引線時(shí)，應(yīng)注意防止導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)或者擰斷接地引線，在試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)恢復(fù)原狀，并使用萬(wàn)用表測(cè)量末屏是否已經(jīng)可靠接地;取油樣工作結(jié)束時(shí)，要記得擰緊油樣閥;拆、接引線時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員上下套管要注意套管的防護(hù)，防止對(duì)套管造成損傷;留意套管的油位，取油樣前考慮多加一點(diǎn)油，并及時(shí)補(bǔ)油。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　可以說(shuō)這是一次非常成功的套管整修，通過(guò)這一次的整修工作，使套管維修水平有了很大的提高，對(duì)于今后主變維修或大修工作的開展，有著非常重要的借鑒作用。

　　變壓器檢修由于檢修人員經(jīng)驗(yàn)不足、檢修方法不當(dāng)，可能會(huì)給變壓器造成缺陷，這些缺陷往往是隱性的，不易察覺(jué)，只有加強(qiáng)檢修人員的專業(yè)技術(shù)水平、提高發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力，按廠家要求進(jìn)行維護(hù)和檢修，按預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，制定出科學(xué)有效的處理方法，才能確保設(shè)備良好運(yùn)行。