110kV變壓器鐵芯接地套管滲油的原因分析及處理

龍安州 甘毅

摘? 要：通過對某110kV變壓器鐵芯接地套管滲油原因進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)采用銅排與套管直接相連的結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致套管經(jīng)常滲油的主要原因。并提出了采用軟連接、加固螺絲和彈簧墊等相應(yīng)的防范措施，同時，對軟連接的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，確保在最大程度上減少接地套管漏油，對保證變壓器的安全、穩(wěn)定運行及維護(hù)具有重大意義。

關(guān)鍵詞：變壓器;套管滲油;軟連接

中圖分類號：TM407 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）05-0115-03

1 概述

變壓器滲漏油的原因很多，這與密封結(jié)構(gòu)、加工工藝、環(huán)境溫度、溫差、安裝質(zhì)量和機(jī)械振動等諸多外界因素都有關(guān)系。變壓器滲漏油不僅會影響變壓器外觀，還會使變壓器從密封狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉敲芊鉅顟B(tài)，影響變壓器安全穩(wěn)定運行。以下以某110kV變電站主變壓器鐵芯接地套管滲漏油分析與處理為例，為采用銅排直接與接地套管連接的方式導(dǎo)致套管滲油缺陷提供借鑒，同時為今后對其進(jìn)行整改提供分析依據(jù)。

2 故障情況

2018年03月07日，某110kV變電站運行值班人在對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行巡視時發(fā)現(xiàn)主變壓器鐵芯套管上端滲油，此時滲油程度為5滴/分鐘，根據(jù)缺陷定級標(biāo)準(zhǔn)定級為一般缺陷，隨后運行人員對該缺陷加強(qiáng)巡視觀察，關(guān)注缺陷的發(fā)展情況。由于負(fù)荷轉(zhuǎn)供困難，導(dǎo)致消缺時間延遲。從而導(dǎo)致缺陷發(fā)展成為重大缺陷，滲油程度增至23滴/分鐘左右。經(jīng)請示調(diào)度同意在凌晨01：00時負(fù)荷最低時安排停電，并完成鐵芯套管滲油缺陷處理。

3 處理過程

2018年08月11日凌晨01時37分，在主變壓器停電并完成安全措施后檢修人員到主變本體上觀察，僅發(fā)現(xiàn)鐵芯接地套管處有滲油現(xiàn)象。通過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)鐵芯接地套管中緊固螺桿的螺絲松動，且發(fā)現(xiàn)未加裝彈簧墊和只使用單顆螺母緊固，經(jīng)緊固螺絲、加裝彈簧墊和雙螺母穩(wěn)固后，并將周圍的油跡擦干，然后通過40分鐘的觀察，已無繼續(xù)滲油跡象。圖1為處理前的現(xiàn)場照片。

4 原因分析

4.1 未加彈簧墊和單顆螺母緊固

現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鐵芯接地套管中引出螺桿的螺母未加彈簧墊，并且只有一顆螺母。由于主變運行時會產(chǎn)生一定程度的振動，未加裝彈簧墊的螺母就失去防振功能，且單顆螺母不夠緊固，主變長期運行就會引起螺母逐漸松動，導(dǎo)致套管滲油（圖2）。

4.2 膠珠內(nèi)外冷熱收縮

因主變長時間運行引起變壓器鐵芯過熱，從而使得鐵芯接地套管中的引出螺桿過熱。在接地套管壓蓋處為直徑12mm的膠珠，膠珠內(nèi)側(cè)緊套住鐵芯接地套管中的引出螺桿，外側(cè)被瓷套管壓蓋住。因膠珠內(nèi)外冷熱收縮，引起膠珠對接地螺桿密封松軟，導(dǎo)致套管滲油。圖3為鐵芯接地套管結(jié)構(gòu)圖。

4.3 采用銅排直接與接地套管連接的方式

現(xiàn)場采用銅排直接與接地套管連接的方式，這樣會因為變壓器正常振動、環(huán)境溫度、地質(zhì)災(zāi)害等原因?qū)е绿坠苈菟ㄋ蓜?、密封件受力不均勻進(jìn)而引起漏油故障。導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因主要有以下幾點：

（1）變壓器正常運行中器身振動使銅排與接地套管產(chǎn)生作用力。

（2）受季節(jié)溫差或晝夜溫差影響，在熱脹冷縮時銅排對套管的作用力。

（3）當(dāng)有短路產(chǎn)生的沖擊電流會使變壓器有很大的電動力。

（4）冷卻器大功率風(fēng)機(jī)在運行時會引起變壓器有一定程度的震動。

（5）地質(zhì)振動引起的受力變化。

上述情況下，由于銅排和套管直接相連，兩者之間會直接產(chǎn)生長時微弱或短時強(qiáng)烈的作用力導(dǎo)致套管松動、密封墊受力不均勻進(jìn)而產(chǎn)生漏油。

5 防范措施

5.1 加裝螺絲和彈簧墊

對未加裝彈簧墊和只使用單顆螺母緊固的地方進(jìn)行加裝整改，并加強(qiáng)未加裝彈簧墊和單顆螺母緊固的監(jiān)管，特別要杜絕試驗和大修后不加裝彈簧墊和只使用單顆螺母緊固的情況發(fā)生。這樣可以防范主變運行時產(chǎn)生一定程度的振動和接地套管壓蓋膠珠因內(nèi)外冷熱收縮而引起套管滲油。

5.2 接地引線銅排改為軟連接

應(yīng)將銅排直接與接地套管連接的方式改為采用軟連接方式。采用軟連接方式的好處：能有效隔離變壓器對銅排的電磁振動、消除銅排因熱脹冷縮等因素對接地套管的作用力，避免接地套管因銅排的力的作用而松動的現(xiàn)象。軟連接方式能解決以上原因?qū)е碌奶坠苈┯蛦栴}，同時也防止了硬連接可能導(dǎo)致的套管損壞或銅排斷裂的隱患。此外，銅排與接地套管采用軟連接還能在安裝和檢修時帶來便利。

5.2.1 軟連接材料的選用

根據(jù)導(dǎo)電率、機(jī)械強(qiáng)度、柔軟等特點，接地引線銅排軟連接材料選用銅編織帶。銅編織帶的材質(zhì)為T2紫銅，以裸銅線、銅編織線作為導(dǎo)體，兩端采用銅端子，用冷壓方發(fā)壓制而成?，F(xiàn)有鍍錫和鍍銀兩種方式，具有導(dǎo)點性能優(yōu)越、抗疲勞能力強(qiáng)、適用性好、有軟性佳等優(yōu)點。圖4為目前已有的銅編織帶連接。

5.2.2 軟連接材料的防銹措施

目前使用的鐵芯接地套管銅編織帶連接存在一個較大問題，即是作為戶外使用的銅編織帶，長期處在久歷風(fēng)塵的環(huán)境下，使得銅編織帶積水積塵引起內(nèi)部生銹斷裂，導(dǎo)致變壓器鐵芯接地不可靠，這樣會使得鐵芯及其金屬構(gòu)件除穿心螺桿外，在運行時產(chǎn)生較高的懸浮電位，導(dǎo)致內(nèi)部放電等，對變壓器的正常運行不利。所以要求變壓器鐵芯必須可靠接地。

為解決銅編織帶內(nèi)部積水積塵引起內(nèi)部生銹斷裂，一方面在銅編織帶外部加裝PVC絕緣管等防護(hù)材料，保護(hù)銅軟連接本身不受外圍環(huán)境污染，延長其使用壽命。另一方面將鐵芯接地套管銅編織帶壓接銅板連接頭設(shè)計為向上傾斜45度角，并在傾斜部分有三道凸紋，銅編織帶外部加裝PVC絕緣管等防護(hù)材料時應(yīng)包緊三道凸紋，這樣使得外面的水分和塵雜不易深入銅編織帶中，這樣就能保證銅編織帶不會生銹斷裂，而導(dǎo)致變壓器鐵芯接地不可靠了。設(shè)計如圖6所示。

6 結(jié)束語

本文通過對變壓器鐵芯接地套管滲油原因進(jìn)行深入分析，得出在鐵芯接地套管引出螺桿的螺母未加彈簧墊并只使用單顆螺母緊固和銅排與接地套管采用直接連接方式情況下，因變壓器機(jī)械振動、環(huán)境溫度、密封結(jié)構(gòu)等因素導(dǎo)致套管滲漏油。并提出了有效的解決方案，避免類似故障的發(fā)生，同時為采用銅排與接地套管連接采用PVC絕緣包裹和特制連接頭的銅編織帶提供整改分析依據(jù)。

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