MWB套管解体分析

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1、MWB套管解体分析近期，上海MWB互感器有限公司生产的llOkV变压器套管连续发生多起故障，电科院对石狮上浦变1号主变C相套管、连江文山2号主变B相套管、南安石井变2号主变A、B、C相套管和南平长沙变1号主变A相套管进行解体分析，分析如下：一、石狮上浦变1号主变C相套管石狮上浦变1号主变C相套管在运行中发现油位异常升高，判断套管发生内漏。在套管解体前，在注油孔处施加0.2MPa的压力，发现套管底部出现渗漏油，将均压球内密封圈取出，发现0形密封圈上有明显伤痕。套管解体时发现油枕上部蝶形垫圈下面的0形密封圈也存在明显伤痕，同时铝管也有凹痕，

2、这两处伤痕是造成套管内漏的原因。由于变压器油枕油位比套管油位高，当套管油与变压器油连通时，变压器内部绝缘油从套管下部进入套管，套管上部空气从套管油枕上部的密封圈排出，造成套管油位上升。在油枕上部密封失效的情况下，如将军帽内有水分，水分将从套管主密封（即油枕上部蝶形垫圈下面的0形密封圈）进入套管内部。施加油压后套管下部渗油内置均压球与铝管间0形密封圈受损套管内部均压球套管顶部蝶形弹簧垫圈下0形密封圈受压损伤，铝管凹痕套管顶部蝶形弹簧垫圈下0形密封圈受压损伤二、连江文山变2号主变B相套管连江文山变2号主变B相套管油中乙烘异常升高，并且套管介

3、损相比丿力史试验数据也有明显上升，外观检查未发现异常，在解体后发现套管末屏引线与引线管内壁均明显有碳黑，末屏引线头处切曲平整没有焊锡，分析认为末屏引线与引线管之间焊接工艺存在缺陷，虚焊，在运行的振动作用下，一段时间后末屏引线与引线管壁接触不良，放电。套管末屏末屏接线示意图末屏接线表面有碳黑末屏接线管内壁积碳（100倍显微镜）末屏接线表面积碳（100倍显微镜）末屏接线末端切面平整没有焊锡（100倍显微镜）末屏接线前部积碳较少（100倍显微镜）三、南安石丰变2号主变A、C相套管四、南安石丰变2号主变B相套管南安石丰变2号主变110kVB相套

4、管外瓷套自浇注法兰起全部炸裂，套管的电缆穿管在浇注法兰以上约16公分、末屏引出顺时针约45度处,有一个指头大小的击穿孔，可明显见到引线故障B相套管套管抽真空（放气）口、套管注油口由于被火熏烤密封圈已脆化，但未发现轴向（垂直密封面）的裂纹，并检查套管的顶部防雨罩，除被熏黑外，未发现明显密封失效现象。套管中铝合金管长212.1mm,距头部93mm处有一碳化点，距头部106.5mm处铝管击穿点，距头部169mm处有一电容屏击穿点。分析认为，套管生产过程中异物进入电容芯子（位于法兰上部），运行屮长期发生局部放电，使电容芯子的铝箔和绝缘纸碳化数层

5、，导致电容绝缘严重下降，在7月14H发生击穿，电流途径详见下图，最后经末屏入地，此时电流较小，但在极端的时间内迅速增大，发展成铝管穿孔处对法兰上部电弧放电，同时绝缘南安石丰2号主变A、C相套管在解体屮未发现异常。油裂解产生巨大压力，炸裂套管瓷套。铝管穿孔处套管事故现场法兰放电点铝管烧穿处铝管上部碳化点套管下部放电点起始放电途径电弧放电途径五、南平长沙变1号主变A相套管南平长沙变1号主变A相套管油枕松动，随后检查油枕油位发现已处满油位状态，同时油枕与外瓷套连接部位存在渗漏油现象、油迹己渗到瓷瓶下方三、四裙的位置。对故障套管的导电杆进行了金

6、属失效性专项检测表明“A相套管中的穿心铝管由于受到较大的预紧拉应力，长期处于过载状态，塑性下降，加上近期受到一次较大的外力的作用，超过铝管所能承受的最人拉应力，最终在管子的最薄部位产生脆性断裂”。从套管的内部结构可知，该套管整体刚性结构是通过内部导电杆的张力来实现的，主要通过上部压紧螺母、弹簧垫片、油枕、上瓷套、安装法兰、金属延长管、环氧绝缘筒（含均压球）形成一体化结构，瓷套内部密封是依靠油枕上、下密封垫圈、瓷套上、下密封圈、金属延长管上、下密封圈来实现密封。通过调节压紧螺母来控制套管各组件压紧力，并保持密封效果。为了确保压紧油枕、外磁

7、套、法兰盘、延长管以及环氧绝缘筒,导电杆始终要承受一定的张力。根据设计要求，导电杆正常情况要承受15000N的拉力。铝管采用6005T6铝合金材料，外管径42.1mm,内管径35.7mm,虫累牙深度1.5mm,管壁厚度3.2mm,虫累牙部分管壁厚度1.7mmo与采用电镜扫描结果大致相同。通过对铝管材料的分析，可以排除材质不良、加工制造质量偏差方面的因素，应是相关螺母过度旋进导致张力过大，导电杆承受短期或长期的过载拉应力作用，致使塑性下降，延展性变差。最终在该铝管最薄弱部位（应力最大，即第1、2丝扌II螺纹根部）发生脆性断裂。