兩起主變壓器套管漏油故障原因分析及防范措施

張巍，周秀，丁培，羅艷，馬云龍

(1.寧夏電力投資集團有限公司西夏熱電有限公司，寧夏 銀川 750021;2.國網寧夏電力有限公司電力科學研究院，寧夏 銀川 750011)

變壓器套管是繞組引出裝置，更是變壓器重要的組部件之一，對確保電網和變壓器的安全可靠運行至關重要。雖然由套管引起的故障占變壓器故障比例較低，但近兩年由套管引起的故障觸目驚心，甚至后果相當嚴重。結合現(xiàn)有套管的常見故障[1-3]，如外絕緣閃絡、電容芯子擊穿、套管漏油及套管內部放電等[4-5]，寧夏電網開展套管專項排查工作。本文根據(jù)排查情況精選兩起典型的主變壓器(以下簡稱主變)漏油故障開展原因分析，并提出相應的防范措施。

1 某220 kV主變中性點套管漏油故障案例

2018年4月，在日常運維巡視過程中，運維人員通過望遠鏡發(fā)現(xiàn)該站220 kV變電站1號主變高壓側中性點套管儲油柜存在滲油現(xiàn)象。對1號主變停電后，經現(xiàn)場核實滲油點為套管油位計處,其它部位均無滲油現(xiàn)象，如圖1所示。

圖1 套管漏油部位

現(xiàn)場對套管放油，并打開套管穿纜引導管與其固定支座(法蘭)上部，發(fā)現(xiàn)該處О型密封墊已嚴重老化，其基本被壓平且無彈性。根據(jù)套管結構(見圖2)，該套管穿纜末端與套管繞組穿纜引導管間通過固定支座(法蘭)上下兩個О型密封墊與外界密封隔離，因而，對該套管的下部密封墊現(xiàn)場檢查，并發(fā)現(xiàn)下部О型密封墊也存在無彈性、老化等現(xiàn)象。更換兩處密封墊后，對其組裝、變壓器本體補油、排氣，經3 h觀察無滲漏現(xiàn)象，進一步確定套管漏油故障是由密封墊老化引起。

圖2 套管結構

2 某330 kV主變高壓套管漏油故障案例

2019年3月，運維人員在例行巡視中發(fā)現(xiàn)某330 kV變電站2號主變B相高壓套管中部瓷套外沿漏油，地面有大量油跡，如圖3所示。經現(xiàn)場初步核實為B相高壓套管中部有裂紋，立即向調度申請將2號主變由運行轉冷備。事故發(fā)生前，該站330 kV 1號、2號主變運行正常，帶該變全站負荷并列運行。事故發(fā)生后，將2號主變的110 kV負荷轉移，并將2號主變轉至冷備狀態(tài)，無負荷損失。

圖3 故障套管漏油

該套管型號為BRDL-330/630，其絕緣類型為油紙電容型，電容量為415 pF。經現(xiàn)場檢查，2號330 kV主變A、C相套管外觀無異常，B相高壓套管中部瓷套表面出現(xiàn)貫穿性裂紋，如圖4所示。

圖4 B相套管貫穿性裂紋

對該主變及套管的交接試驗及例行試驗數(shù)據(jù)進行復核，除2號主變高壓側B相套管CO2超標外，2號主變A、B、C三相套管瓷瓶探傷、套管油色譜、介損及絕緣等試驗數(shù)據(jù)均未發(fā)現(xiàn)異常，本次套管故障原因如下：

(1)套管質量存在先天性缺陷。經現(xiàn)場各項診斷性試驗數(shù)據(jù)復測對比，未發(fā)現(xiàn)試驗異常數(shù)據(jù)，同時現(xiàn)場外觀檢查發(fā)現(xiàn)裂縫是由內向外延伸貫穿的，初步分析由于套管瓷質密度不足，存在先天性缺陷，隨著運行時間增長，瓷質逐步劣化，最終出現(xiàn)貫穿性裂縫[6-7]。

(2)套管運行年限過久，造成瓷套強度裂化。該型號套管生產于1988年5月，投運于1994年12月30日，出廠運行近30年，運行年限過久，且套管瓷質密度不足，存在先天性缺陷，隨著運行時間增長，瓷質逐步劣化，最終導致貫穿性裂縫[8-9]。

3 套管漏油防范措施及建議

(1) 套管制造階段。對相關設備質量進行監(jiān)督時，不僅監(jiān)督設備的電氣性能，而且要重點關注設備的材質檢測，可通過入場抽檢等方式，確保設備的材質符合相關要求。

(2)主變及套管安裝階段。對同一臺主變及套管，安裝人員及安裝工藝的不同都將造成不同的結果，應嚴控安裝工藝，確保安裝人員技能水平，消除由人員及安全工藝造成不良后果。

(3)主變停電小修及大修階段。應運用瓷瓶探傷等技術監(jiān)督手段對老舊變壓器套管開展健康狀態(tài)評估工作，并對出現(xiàn)問題較多的同類套管開展專項排查工作，對運行時間過長的主變壓器套管及時更換，確保設備安全運行。

(4)主變運行階段。充分利用紅外測溫技術及望遠鏡相結合的方式加強對老舊充油套管的日常運維巡視工作，精準分析套管健康，確保電網平穩(wěn)運行。