油纸电容式变压器套管的损坏分析与维护

摘要 变压器安全稳定运行，关系到整个电网的运行安全。作为变压器重要部件的套管，是变压器绕组引线的必经之路。变压器套管的作用是对变压器的油箱进行绝缘、固定，将电流输送到箱外。变压器套管需要适应多变的外界环境，并拥有一定的机械强度。本文通过分析油纸电容式变压器套管的结构和常见损坏原因，对油纸电容式变压器套管的检修与维护提出了一些自己的看法。

关键词 变压器；套管；损坏分析；检修维护

中图分类号TN4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0176-02

0 引言

变压器主要由铁心、绕组、油箱和套管等组件构成，是构成电力系统的核心部件之一。变压器安全稳定运行，关系到整个电网的运行安全。作为变压器重要部件的套管，是变压器绕组引线的必经之路。变压器套管的作用是对变压器的油箱进行绝缘、固定，将电流输送到箱外。变压器套管需要适应多变的外界环境，并拥有一定的机械强度。常见变压器套管有纯瓷套管、充油套管、充气套管和电容式套管。电容式套管又可分为胶纸电容式套管和油纸电容式套管两种，本文通过分析油纸电容式变压器套管的结构和常见损坏原因，对油纸电容式变压器套管的检修与维护提出了一些自己的看法。

1 油纸电容式变压器套管的主要结构分析

油纸电容式变压器套管主要由油枕、瓷套、法兰和电容芯子组成。套管采用全密封金属结构，电容芯子不与大气相通，进而避免了因阳光直射和有害物浸入造成的套管内部老化。外绝缘层为瓷套，也是保护主绝缘油的容器。油枕的作用是根据套管内绝缘油温度压力的变化实时进行补偿，并通过磁性油位指示计显示油位状况。法兰一般采用铝合金铸造，为固定安装和接地的作用。电容芯子由绝缘纸和铝箔电极在导电管上卷绕而成，与导电管形成同心圆柱型串联电容器。电容芯子在使用时需用真空干燥的方法除去内部空气与水分，再用变压器油充分浸渍后，成为电气性能极高的油纸组合绝缘体。

2 油纸电容式变压器套管常见损坏原因分析

2.1 变压器套管表面存在污物

变压器套管表面附着污物吸收水分后，会使套管内部的绝缘组件电阻降低，从而导致闪络引起保护器动作跳闸，而闪络也会对变压器套管的表面造成损害。变压器套管表面附着污物吸水后还可能导致泄漏电流增加，使绝缘套管发热，甚至造成套管瓷套损坏或者击穿。

2.2 变压器套管密封性存在缺陷

因变压器套管密封胶垫失效或者变压器套管顶部出厂时就存在密封不良的缺陷，极易导致套管进水而击穿。如果套管底部密封不良，容易导致套管渗油，致使绝缘油油面下降，电容电阻降低而击穿的故障。引起变压器套管密封性不好的原因可能有超周期运行、胶垫老化、胶垫存在质量问题、套管设计结构存在缺陷、检修人员未紧固好螺栓等因素。

2.3 变压器套管维修后真空度降低

当变压器套管出现问题大修后，真空度未达到使用要求，导致绝缘层间残存空气。当变压器运行后，在高压电场的作用下会产生发生局部放电的现象，甚至击穿绝缘层酿成事故。另外，变压器套管设计结构不合理，接地小套管产生悬浮电位造成的局部放电，引线头与导压管材料不一致，接线处接触不良等原因也容易造成变压器套管产生不同程度的损坏。

3 油纸电容式变压器套管检修准备工作

变压器套管检修前，需要对套管的电容量、绝缘电阻、介质损耗角等进行检测，参考标准为电容量不超过变压器铭牌的120%，主绝缘电组应高于10 000MΩ，末屏对地绝缘电阻高于1 000MΩ，室温下介质损耗低于1%，油压不低于50kV。

在拆解变压器套管前，应将套管垂直固定在检修支架上，防止套管中的悬浮杂质充满整个套管，影响绝缘油的绝缘性能，同时还需保证均压球距地面距离不低于50cm，以方便套管的检测工作。拆解时应做好各连接处相对位置的标记工作，先拆下接地小套管，将接地引线推入变压器套管。再依次拆下接线装置、均压罩、压圈、储油柜、油位计。在拆解均压球时，应先拧下底部放油螺丝，再打开顶部注油塞的螺栓排油，当排油结束后用80℃左右的热油冲洗套管。拆解时应用支架托住套管黄铜管尾端，记下底部丝扣的长度。对于套管压力弹簧，应先前测量弹簧的压缩量，再拧紧压力弹簧压板使导电管上的紧固螺母脱离弹簧压板，最后取下紧固螺母和压力弹簧。上瓷套需用带有保护装置的专用的起吊绳取下，然后拆下电容芯子放入指定位置，最后取下下瓷套和连接法兰。

5 油纸电容式变压器套管的检修与维护

5.1 接线装置的检修

首先，应清洗并检查接线装置接触面，保证接触面平整、清洁、无氧化膜和损伤的现象，如有破损，应针对具体情况进行修补或者更换。

5.2 瓷套的检修

在清洁好瓷套后，应观察上下瓷套是否存在裂纹、破损的状况，如果为轻微损伤，可用环氧树脂修补。然后观察瓷套是否存在因闪络放电留下的痕迹，如果存在，需用干净的白布擦试瓷套内壁，并对瓷套进行干燥处理，若损坏严重，需对其进行更换。

5.3 储油柜、均压罩、压力弹簧的检修

对储油柜内外表面、油位计、注注油塞的锈蚀、油垢、水分清洗后，应检查各个部件表面是否存在变形、渗漏的现象。如果油位计温度标示线磨损，需重新喷画；对储油柜锈蚀部分经过处理后，应对其重新油漆，防止维修后再发生腐蚀。对于均压罩的检修，只需检查有无积水、油垢，是否存在变形和渗漏的部位即可。在对压力弹簧进行检修时，应对其进行清洗，然后检查是否存在变形、金属疲劳的现象，对受损严重的弹簧进行更换。

5.4 电容蕊子、法兰的检修

在检修电容芯子时，应查看是否存在放电痕迹，末屏是否有损伤、断股的现象，在确定损伤程度后，根据维修规范对其损坏部分进行处理。检修完成后，将电容芯子放入65℃恒温的烘房中干燥6个小时，并测验合格后备用。在进行法兰检修时，应检查法兰有无锈蚀、裂纹、破损、两侧密封面是否平整，对锈蚀处清洗后补刷防锈漆，必要时进行更换。

另外，针对套管密封不良、存在有进入或渗油现象，可采取更换胶垫重新密封的办法解决，因套管本身结构不合理引起头部过热等缺陷可采用银铜接触点代替铜铝接触点以减少氧化。

6结论

变压器是电力系统中电压转换、电能传输和终端分配的主要电力设备。如果变压器套管存在缺陷或故障，将直接危及到变压器的安全运行。因油纸电容式变压器结构复杂、维护周期长、检测难度大，在对其进行检修维护时，工作人员应充分利用一切停电机会认真检查变压器套管，及时排除隐患，对购买检修材料认真检查，确保检修质量。另外，检修人员还应不断提高自己的专业技术水平，确保变压器在维修后能够长期稳定运行。

参考文献

[1]GB/T 7595-2000，运行中变压器油质量标准[S].

[2]GB 50150-1991，电气装置安装工程: 电气设备交接试验标准[S].