220kV变压器高压套管末屏故障原因分析与处理

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1、第33卷第7期华电技术Vo1．33No．72011年7月HuadianTechnologyJu1．2011220kV变压器高压套管末屏故障原因分析与处理詹嘉宏(广东惠州天然气发电有限公司，广东惠州516082)摘要：某电厂1台220kV变压器高压侧B相套管末屏存在严重放电痕迹，套管内绝缘油中检验出超标的乙炔，通过分析，判断故障原因为套管在线检测装置设计、安装存在缺陷，导致运行中末屏接地线断裂，末屏悬浮电位升高而放电。提出了一种现场不排油更换套管的方法，节约了大量的人力、物力，缩短了检修工期。关键词：变压器；高压套管；末屏；故障中图分类号：TM407文献标志码：B文章编号：1674—1

2、951(2011)07—0045—03停电检修，在打开主变压器高压侧B相套管(型号为O引言BRLW一252)接地末屏的在线监测装置进行检查时，发电厂内主变压器最基本、最重要的功能是将发发现末屏小套管有放电痕迹，小套管瓷瓶尾部断裂，电机产生的电能升压后送至电网，一旦其发生故障，如图1所示。不仅会严重影响发电厂经济效益，还会对电网的安全产生严重影响。作为变压器重要部件的高压套管一向是故障多发点，2009年度，广东省发生了2起变压器事故，其中一起就是220kV变压器高压套管爆炸，导致变压器着火烧毁。鉴于此，近年来国内高压套管在线监测技术开始兴起，不少发电厂装备了这样的在线装置，但由于该项技

3、术处于发展初期，没有运行经验，设计、安装不当极易引发更严重的事故。2008年广东某电厂就发生了由套管在线装置引起的套管末屏放电故障，发现故障后进行了套管更换。1套管故障基本在线监嚣喜痕迹2008年10月，某电厂2机组主变压器(SFP一连接导线断裂，正常状态及放电后的信号耦合装置480000／220型三相变压器，额定容量为480MV·A)对比如图2所示。a正常状态下的信号耦合装置(连接线没断)b放电后的信号耦合装置(连接线已经找不到)图2正常状态及放电后的信号耦合装置对比末屏清理后进行了相关电气试验，试验结果见收稿日期：2011—04—17表1，表2为主变压器高压套管交接试验数据。·4

4、6·华电技术第33卷表1主变压器高压套管试验数据表2主变压器高压套管交接试验数据将表1、表2的数据进行对比可知，该套管电气是接地良好的。性能与出厂时相比变化不大。(2)运行期间套管末屏与信号耦合装置之间的进一步对该套管进行检查并对套管绝缘油进行连接线有电流通过，使连接线发热，温度升高将进一了色谱分析试验，试验结果表明：B相高压套管内绝步使连接线线芯和外皮变形，受损的线芯使接地电缘油的乙炔含量超标，达0．039％e，远超过了阻升高，长期运行将熔断已经受损的线芯。0．002％0的注意值和0．005％e的国家标准值。(3)套管末屏没有接地，而悬浮电位很高，甚至有上千伏，悬浮电位使末屏对连接

5、线断处以及信号2故障原因分析耦合装置内壁放电，不断损坏连接线和内壁。对套220kV变压器正常运行时的高压套管末屏直接管而言，末屏不断放电使末屏接地柱温度升高，传导接地，一般用1个末屏旋盖将末屏接地柱与套管法至套管内部使内部最末几层绝缘纸炭化，绝缘油气兰相连，再通过变压器本体接地，运行期间末屏电位化，产生大量乙炔。由于发现及时，虽然乙炔含量已应该为0。而最近国内为监测高压套管的绝缘性经很高，但套管电气性能没有太明显的变化。能，开始尝试使用在线监测套管介质损耗因数的技3缺陷处理术，以期能尽早发现套管内部存在的缺陷，为实现高压设备的状态检修提供技术基础。为保证设备的安全运行，必须拆除故障套

6、管更该厂安装的高压套管在线监测装置使用的是在换合格的新套管。现在国内常规的大型变压器高压线监测套管介质损耗因数的技术，属刚引进的技术，套管的更换方法是：将变压器排油，排油后更换套国内没有任何运行经验。该装置的基本结构为1台管，然后对变压器注油，最后进行电气试验，工作结后台机，通过1根同轴电缆和信号耦合装置与套管束。以该厂220kV变压器为例，常规套管更换流末屏连接，从运行中的套管末屏采集电流信号传送程为：至后台机中，计算出实时的介质损耗因数从而进行(1)该变压器本体内有将近38t的变压器油，监测。也就是说，套管末屏是通过1根电缆与信号要将油位降至高压侧套管升高座以下，至少需要放耦合装

7、置相连，再经信号耦合装置接地。出10t变压器油；根据表1、表2的试验数据和现场检查结果推(2)打开套管升高座人孔门，更换套管；断，套管末屏放电以及套管绝缘油含有大量乙炔的(3)套管更换完毕后，进行局部抽真空、滤油、原因如下：注油；(1)因为设计原因，套管末屏与信号耦合装置(4)进行电气预防性试验，特别要进行局部放的连接线两端要先固定在套管末屏接线柱和信号耦电试验；合装置内部，然后才能将信号耦合装置旋进固定法(5)试验合格后工作结束。兰盘上。在信号耦合装置旋