主变压器套管过热缺陷处理效果的验证方法

谢清松， 郭宴宾， 汪长亮， 周金光， 程宁宁

(国网宣城供电公司， 安徽　宣城　242000)



主变压器套管过热缺陷处理效果的验证方法

谢清松， 郭宴宾， 汪长亮， 周金光， 程宁宁

(国网宣城供电公司， 安徽宣城242000)

摘要：针对一起220kV主变压器110kV套管过热缺陷，在初次处理运行一个多月后，再次出现过热问题，提出了通过测量相关部位的直流电阻和回路电阻来进行验证发热部位和判断过热处理效果的方法。

关键词：变压器套管；过热；方法

0前言

套管作为变压器的重要组成部分，主要起绝缘和固定导电杆的作用，其上的将军帽、桩头起导流作用。变压器套管包括导线接头在内，有多个接触面，运行时都通过负荷电流。若接触面存在接触不良，很容易导致套管过热缺陷。这些接触面可能存在大小各异的接触电阻，在运行过程中，接触电阻大的区域发热也大，巡视人员用红外测温仪很容易就能捕捉到发热点。而接触电阻小的区域，或由于环境温度低，或由于负荷电流小，红外测温仪不一定能捕捉到这些点；而当环境温度升高或负荷电流增加时，接触电阻小的区域也会引起发热，因接触面局部氧化——氧化的恶性循环，最后导致变压器直流电阻不合格[1]。为同时处理套管存在接触电阻而未发展为过热的接触面，也为判断过热处理的效果，提出通过测量直流电阻和回路电阻的方法进行验证和判断过热处理效果。

1一起主变压器110kV套管过热处理事例

1.1发现过程

1月4日，试验人员在红外特巡中，发现某变压器套管A相接线板过热，最高温度达151℃，而B、C相接线板只有21℃，环境温度为10℃，相对温差达92%，此时负荷电流为180.5A，属危急缺陷。红外热像图如图1所示，最高温度点为导线接头上的紧固螺栓，接线板周围区域有一定温升，是由于热传导所致，除此之外没有发现其他过热点。检修人员停电处理过程中，对接线板进行了打磨以除去氧化层，之后涂上导电膏用以密封，同时更换了紧固螺栓，并保证接线有足够的压力。主变恢复运行后，复测没有发现过热现象。

2月20日，运行人员在日常巡视中，发现该变压器110kV套管A相再次发热，温度达123.7℃，环境温度为1℃，相对温差达90%，依然属危急缺陷，此时负荷电流为280A。通过红外分析软件定位，最高温度点为将军帽内部接头，除此之外没有发现其他过热点，将军帽周围的温升也是由热传导所致，此时的负荷电流较上次过热显著增加，红外热像图如图2所示。

1.2套管的结构

该220kV主变110kV套管结构示意图[2]如图3所示，套管主要分为三个部分，接线板、将军帽和储油柜。第一次发热点在区域1，区域1为导线接线板；第二次发热点在区域2，区域2为将军帽与导电杆的连接面。

图1　1月4日套管红外热像图

1.3第二次过热处理

根据套管第二次发热的红外热像图片，可以判断将军帽和导电杆接触面间存在接触电阻，此接触面起导流作用，导体的发热量与电流的平方和电阻成正比。为测量该接触面接触电阻大小和判断此次过热处理的效果，在处理前、后对绕组的直流电阻、将军帽与出线间的接触电阻进行了测试。测试点标示如图3所示，部位1、部位2和110kV侧绕组中性点，试验步骤如下。

(1)测量部位1和部位2间的接触电阻，数据如表1所示。

表1　处理前部位1和部位2间接触电阻

(2)测量部位1和中性点间直流电阻，数据如表2所示，试验时油温为28℃。

表2　处理前部位1和中性点间直流电阻

部位1和部位2间的接触电阻三相平衡，而表2中，显示A相直流电阻偏大，相间互差达3.5%，大于规程规定的2%[3]，如果排除绕组和分接开关的影响，可以确定在导电杆和将军帽连接面存在接触电阻。检修人员对发热部位进行处理，拆下导线接线板和将军帽固定螺栓，旋开将军帽，可以清楚地看到导电杆螺纹与将军帽内部螺纹产生了黑色的氧化膜，如图4和图5所示。氧化膜导致接触电阻，发热就是氧化膜引起。检修人员对氧化膜进行了打磨处理，涂上导电膏后恢复安装。

图4　导电杆

处理后，用直流电阻测试仪测试部位1和中性点间的直流电阻，三相数据与历史数据如表3所示，试验时油温为28℃，历史数据的油温为16℃。

表3　部位1和中性点间直流电阻

分析以上数据可知，A相直流电阻已显著下降，三相互差为0.5%，小于规程要求的2%，由此证明过热处理合格。变压器运行后，经动态红外监测，没有发现过热现象。

2结束语

变压器套管过热很普遍，每年都会发现一批套管过热缺陷，尤其是将军帽内部接头，是一个薄弱点，若发生严重过热，会导致主变引线和套管导电密封头烧毁，严重威胁主变安全运行[4]，在发热初期就应进行处理。为了发现存在接触电阻而未发展为过热的接触面，将隐藏的缺陷一并消除，建议测量相关部位的直流电阻和回路电阻，来判断、验证过热处理效果，避免重复停电。此方法应用在公司多起变压器套管过热处理中，取得了很好的实际效果。这种验证方法也同样适用于闸刀、设备接头等处的过热处理。

参考文献：

[1] 黄敏如，李顺尧.变压器直流电阻不平衡率超标的分析步骤及处理[J].变压器，2008，45(11)：71-72.

[2] 陈润晶，赵爱丽，刘爽，等.变压器套管将军帽发热原因分析及对策[J].变压器，2012，49(10)：61- 64.

[3] Q/GDW 168-2013，输变电设备状态检修试验规程[S].

[4] 黄磊，王长征.变压器套管头部发热的原因分析及处理[J].变压器，2008，45(11)：72-73.

[责任编辑：王敏]

Validation Method of Transformer Bushing Overheating Defect Treatment Effect

XIEQing-song,GUOYan-bin,WANGChang-liang,ZHOUJin-guang,CHENGNing-ning

(StateGridXuanchengPowerSupplyCompany,Xuancheng242000,China)

Abstract:Aiming at the 110kV bushing overheating defect in a 220kV power transformer, the overheating appears again after its first settlement and operation for more than a month, this paper gives an effective method to verify the overheating position and the settlement effect through measuring the correlative DC resistance and loop resistance.

Key words:transformer bushing; overheating; method

中图分类号：TM403.3

文献标识码：A

文章编号：1672-9706(2016)01- 0019- 03

作者简介：谢清松(1984-)，男，湖北松滋人，国网宣城供电公司检修公司电气试验一班，副班长，工程师。E-mail：jzszxqs@163.com郭宴宾(1987-)，男，江西新建人，国网宣城供电公司检修公司电气试验一班，助理工程师。汪长亮(1985-)，男，安徽宣州人，国网宣城供电公司检修公司电气试验一班，工程师。周金光(1989-)，男，江苏赣榆县人，国网宣城供电公司检修公司电气试验一班，助理工程师。程宁宁(1990-)，男，河南郏县人，国网宣城供电公司检修公司电气试验一班，助理工程师。

收稿日期：2015- 03- 04