電力變壓器高壓進出線套管多發(fā)事故原因分析

王元平 劉巧玲 唐甜 魏宇軒

摘 要：隨著我國社會的快速發(fā)展，我國建設(shè)城市化的速度加快，電力系統(tǒng)的鋪設(shè)范圍不斷擴大。變壓器在電力系統(tǒng)中的作用非常重要，因為變壓器可以依據(jù)人們不同的需求進行改變電壓進而達到更加滿足人們需求的目的。高壓進出線（High Pressure Import and Export Line）能將電力系統(tǒng)之中的所有設(shè)備鏈接起來并形成整體進而才能更好的完成輸電工作，但由于在使用高壓進出線過程中電力變壓設(shè)備的油浸紙?zhí)坠芾鲜浅霈F(xiàn)故障情況，加大了電力系統(tǒng)的安全隱患問題。本文主要研究油浸紙?zhí)坠軆?nèi)的一系列絕緣原理以及氣泡與紙之間的空隙進而生成的釋放電流的放電行為，因為局部的電流釋放會嚴重破壞絕緣體嚴重的情況會發(fā)生爆炸，在本篇文章的最后提出了一些有效的對策，希望能讓電力系統(tǒng)能更加正常的運行。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;高壓進出線管道;事故原因

在我國供電電力系統(tǒng)之中高壓進出線的套管多數(shù)運用油浸紙材料的絕緣電容式套管。在制造中因為材料結(jié)構(gòu)存在一些問題且材料較為粗糙或者是所運用到的相關(guān)技術(shù)的不完善就會常常出現(xiàn)一些漏油滲水的問題，若是在操作的過程之中沒有保護妥當或者是進行正確的維護，也會無法發(fā)揮出電氣絕緣功能，大大的降低高壓進出線的絕緣性，直接造成設(shè)備的毀壞或者是不能再使用，嚴重者會出現(xiàn)易燃和爆炸的情況，帶給我國的電力系統(tǒng)安全隱患，我國需要一直努力研究關(guān)于高壓進出線套管的事故存在原因。

1分析高壓進出線套管基本結(jié)構(gòu)

目前在電力系統(tǒng)之中變壓器高壓進出線的油浸紙?zhí)坠芑窘M成部分是油枕、電容芯子、導電桿等等。在油浸紙?zhí)坠茈娙菪咀拥闹行木哂幸粋€導電桿作為極板，油浸紙?zhí)坠芨鶕?jù)設(shè)計的要求需要在周圍安置一些具有半導體鑲邊的鋁箔，這樣能起到均壓極板的作用，在電容器之中會有電容屏，零屏處在最里面的位置，零屏可以與導電桿進行連接，油浸紙的套管進行測量讓最外面電容屏串聯(lián)起來。在油浸紙?zhí)坠艿氖褂弥?，因為電容器的串?lián)時才可以讓電力系統(tǒng)中的電場達到均勻分布的目的。同時油浸紙是絕緣材料，因此在制作套管時先用普通紙質(zhì)材料包起來，再根據(jù)需求的不同運用不同的方式完成包裹，呈現(xiàn)出密集紙層后將套管送進浸油機就形成了油浸紙?zhí)坠埽詈笠罁?jù)油絕緣的基本原理，讓套管內(nèi)形成屏障，就能更好的起到保護變壓器高壓進出線。

2分析為什么高壓進出線套管會發(fā)生問題

在套管使用中如果發(fā)生質(zhì)量或其他的問題的話電力系統(tǒng)就會發(fā)生絕緣事故，發(fā)生這些問題可能是因為使用與維護的不當，在生產(chǎn)時因為可能一些技術(shù)的問題會破壞掉套管的絕緣性，進而引起變壓器的事故。電容芯子的外面包圍著多層的油浸紙構(gòu)成一個非常重要的絕緣結(jié)構(gòu)，若油浸紙在浸透中不遵循相關(guān)的規(guī)定標準的話會讓油浸紙之間存在縫隙或在油中產(chǎn)生氣泡的存在，讓套管之中的電場不均勻進而形成局部放電問題。套管在經(jīng)過了長期的使用后在套管之內(nèi)一直存在氣液之間的結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，并會影響到套管內(nèi)部的場強導致其出現(xiàn)局部釋放電流的問題發(fā)生，若無法進行及時的發(fā)現(xiàn)繼續(xù)使用的話會加速嚴重性，進而擊穿絕緣體。

我們在用油來浸泡油紙氣泡一定會被帶到油紙之中，之后再通過運用擠壓等方式方法那么油浸紙一定會呈現(xiàn)氣泡。在使用油浸紙的時候油浸紙中的油以及氣泡通過發(fā)生串聯(lián)的關(guān)系會組成一個等值電路。

油的電壓高于氣泡的這樣的場強處于相反的狀態(tài)。氣泡的場強高的話會讓某一個區(qū)域發(fā)生局部放電的情況，存在局部放電的情況時這個區(qū)域的溫度會呈現(xiàn)上升的狀態(tài)，導致氣泡的范圍擴大進而造成嚴重的放電情況。油浸紙是多項絕緣，因為電容器或者是管道之內(nèi)注入了油而產(chǎn)生關(guān)閉行為，就造成氣體無法注入，如果油浸紙的內(nèi)部產(chǎn)生縫隙，每層油浸紙之間有縫隙通過電流電壓之后，油浸紙之間的縫隙就能負荷住高的電壓，但所擊穿的場強是沒有明顯變化的，因此就讓其中的電磁場的強度變高高于油浸紙層以及穿透油浸紙之間縫隙的強度小于油浸紙層，外面施電壓變高的作用進而形成了局部的電流釋放。

當套管局部放電就會出現(xiàn)燒損情況，絕緣性變差，嚴重的破壞電力系統(tǒng)的絕緣，使用時小的擊穿電壓會影響電容量，造成電容量的損壞。若運用到正常的變壓器之中的話那樣套管就會多次局部放電，漸漸的擊穿絕緣性，電流進入到最外面一層電容屏可以把電流導入導電杄之中，最終形成對地短接的狀態(tài)造成短路。在這種時候會有較多的熱量產(chǎn)生，油會發(fā)生氣化，而且一部分會分解油加大在套管之中所含有氣體的氣體含量，造成加大套管內(nèi)部的壓力，若內(nèi)部的壓力到達一定數(shù)額的時候會發(fā)生變壓器跳閘，若壓力達到非?？斓脑黾訉е略O(shè)備沒有反應(yīng)的時間跳閘那么的話變壓器將會爆炸。

3治理高壓進出線套管出現(xiàn)事故的方法

為了讓套管在電力系統(tǒng)的變壓器高壓進出線得到更安全的運用，就需要加強研究油浸紙并了解主要的放電原理，防止出現(xiàn)局部放電的情況，真正意義上做到確保變壓器安全穩(wěn)定的運行。我們在設(shè)計套管時可以合理的計算出工作場強，這樣能減少局部放電現(xiàn)象出現(xiàn)。加強研究油浸紙降低其介電常數(shù)就能降低損耗。合理的掌握油浸紙制作的電容芯子所發(fā)生的放電問題才能更好的控制局部放電情況的出現(xiàn)，真正意義上的避免發(fā)生電力變壓器跳閘等等的事故。為了能更好的阻止發(fā)生局部放電的情況我們要采取有效措施尤其是仔細并正確的選擇進行套管絕緣操作的場強，確保在工作的電壓之下不會發(fā)生局部放電的情況，運用介電數(shù)較小且損耗較小的最新型絕緣紙，運用介電數(shù)較大的能減少浸漬劑試劑的電場強度，這樣能達到努力增加浸漬劑試劑的吸收氣體的性能。硅油的使用能加大一部分電流的場強，有效合理的完善套管的密封性能避免套管出現(xiàn)滲水漏油的問題。我們能通過運用在線監(jiān)測技術(shù)達到能夠及時的找到絕緣缺陷或者是通過運用紅外線熱像監(jiān)測完成在線監(jiān)測技術(shù)。保障套管能更加安全運行的前提下才能保障電力系統(tǒng)變壓器高壓進出線的安全，讓我國的電網(wǎng)系統(tǒng)能進行正常的工作運行。

4結(jié)束語

總而言之，變壓器在電力系統(tǒng)之中具有非常重要的作用，其絕緣性能直接影響能否順利運行電力系統(tǒng)。發(fā)生漏水漏油的問題會增加電力系統(tǒng)的隱患，影響電力企業(yè)經(jīng)濟損失的同時還會威脅人們的安全。希望我們會一直完善電力系統(tǒng)之中的問題，努力保障正常運行電力系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]尹海晶;基于紅外測溫技術(shù)的電力變壓器過熱故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D];南京理工大學;2015年.

[2]李志力;變壓器局部放電超聲波檢測中內(nèi)外置傳感器檢測方式的研究[D];華北電力大學（北京）;2015年.

（傳奇電氣（沈陽）有限公司，遼寧 沈陽 110136）