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摘要：作为电力变压器的重要组件之一，套管将变压器的绕组引线引至变压器外部，这样就实现了绝缘以及固定引线的效果，所以变压器的套管一定要达到相应的机械与电气的强度要求。调查数据表明，在电力变压器事故中因套管发生事故的次数比较少，并且一些套管隐患及异常暂时不会导致事故发生，但如果不能够及时地处理，那么极有可能导致不可估量的后果，将直接的影响到电力系统的安全稳定运行。因此，对变压器套管的故障及处理方法进行分析是非常重要的。基于此，本文就针对变压器套管故障分析与预防对策进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：变压器；套管；故障；预防对策
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。套管形式多样，有纯瓷套管、充气套管、充油套管、电容式套管（胶纸电容式、油纸电容式）等不同形式。套管的故障也是多种多样的。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电力变压器套管故障类型及原因分析
电力变压器套管结构如图1所示，其常见故障有以下几种。
1.1套管发热故障
电力变压器套管发热通常是由于内部接头发热故障或者外部接头故障引起的。引起内部接头故障的原因主要包含以下两个方面：1）变压器其绕组引线与引线接头之间的焊接或压接工艺不良，导致接触电阻过大或者过流截面较小，从而发生内部接头发热故障；二是绕组引线接头与导电头间的螺纹连接接触不良或者不紧固等。比如说，绕组引线接头与导电头间的定位圆柱销或者定位螺母没有装，再或者运行振动造成松脱，最终导致两者间的接触不良、结合不紧固等。引起外部接头发热故障的原因同样包含两个方面：一是变压器套管接线的加紧螺栓与导电头的上部圆柱体配合不当或者没有拧紧，从而使得接触电阻增大，导致接头处的温度越来越高。2）外部引接导线与变压器套管接线掌间的加工安装工艺不良或者接触面积不足。比如，垫与垫间的间隙直接连通或者间隙不够、平光垫垫圈过大、铜铝材料接头直接进行连接以及接面加工不平都会引起外部接头发热。
1.2套管漏油故障
电力变压器套管另一个常见故障是渗油，有两种情况。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。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。
1.3套管绝缘油含大量乙炔及末屏放电故障
造成这种故障的原因主要包括以下三个方面：1）设计原因，在将信号耦合装置固定到法兰盘上之前，需要先将装置与套管的末屏两端的接线连到内部装置及套管的末屏连接线上，这样就使得固定好的连接线不得不随着信号耦合装置的旋转而旋转，致使连接线的外部绝缘皮以及纤芯遭到一定程度的损坏。2）在电力变压器工作的过程当中，如果信号耦合器与套管的末屏之间存在一定的电流，那么就会造成其连接线的温度升高，进而造成连接线的外部绝缘皮以及纤芯形状变化，随之接地电阻提高，长期下去就极有可能导致纤芯熔断。3）套管末屏没有接地。套管末屏的不断放电导致套管末屏的温度不断提高。温度的升高有可能会导致套管内部绝缘油气化，从而产生大量的乙炔气体，如果发现不及时，就会对变压器正常运行造成严重的影响。
2套管故障的处理措施
2.1套管发热故障的处理措施
1）引线接头与引线的焊接匹配。首先，在焊接前应该将需要焊接的部位打磨地足够光洁；其次，在焊接过程中，应该将焊接部位进行通身加热，并且要控制好火候，从顶部将磷铜焊水注入，当焊水填充满之后则在接头外围进行均匀地加热，通过对焊水减少量的观察，对缝隙的填满状况进行判断并且焊接，同时保证接触良好以及接触面积充足。2）引线接头与引线的压接匹配。首先，及时匹配引线界面以及引线头管的内径；其次，保证足够的压接长度同时保证质量合格以及接触面积足够；最后，选用正确合理的压接方式，保证接头周身接触足够的良好可靠。
2.2套管漏油故障的处理
1）正确选择科学合理、有效的连接工艺，采用与桩头相配套的螺母、勾连、卡爪以及垫圈等，当电缆或者接头过粗时应该通过电线压接端子。2）在线头两侧采用螺母同时相对拧紧的连接方法，一方面使紧固更加牢靠；另一方面还提高了接头处的散热性，以防因发热对密封垫产生的不良影响。3）制定科学合理的负荷分配计划，避免变压器长时间过负荷运行；4）加强巡检。在电力变压器运行过程中，一旦发现发生套管漏油故障，应该立即进行处理。
2.3套管绝缘油含大量乙炔及末屏放电故障的处理
如果电力变压器在正常运行过程中发生这种故障，则必须将故障套管拆除，更换上新的、合格的套管，其中对于必须对所更换的套管进行严格地检查，保证合格后方能投入运行。目前，针对电力变压器套管的更换，通常采用先排油、后更换、再注油、终试验的方法。
2.4加强套管大修工作管理
除以上客观原因外，检修人员的操作也会影响到套管的工作状态。电力企业应加强此方面的管理。1）检修人员应对套管的技术性能非常熟悉。在套管出厂时，其主要试验项目如下：①局部放电测量；②介损测量；③密封性试验；④工频耐压试验；⑤外观和尺寸检测。2）工作人员还应熟悉套管的安装条件。例：套管在变压器上的安装角度跟其垂直轴线之间在30°为最佳。在晴朗、干燥、无尘土飞扬的环境下对套装进行安装最为适宜。安装时环境湿度不大于80%。3）为防患于未然，工作人员应在材料选购时，就把好质量关，坚决杜绝劣质材料流入电力设备；为提升供电服务质量，检修人员应定期对套管进行检查维护并及时消缺；工作人员还应利用业余时间等多学习、多交流，努力提升自己的工作能力，专业技术水平，确保在检修工作中有高质量的成果。
结语
综上所述，要想做好变压器套管故障的处理和防治工作，需要加强日常巡查，及时发现并处理发生的故障，进一步优化套管自身的设计，提高套管安装、检修工作质量，只有这样才能确保套管的安全运行，从而为电力变压器的安全性能以及电网的正常运行提供保障。
参考文献：
[1]田瑞敏.浅谈变压器套管异常分析及解决措施[J].中国电子商情：科技创新，2013（21）：103-103.
[2]潘臻，姬鹏，张建.一起110kV变压器套管故障分析研究[J].电气技术，2014（12）：113-116.
作者简介：
刘专红（1991-05），男，湖南长沙人，西安交通大学电气工程与自动化学士，助理工程师，单位：南网深圳供电局有限公司，研究方向：电气工程及其自动化