大型变压器套管头部发热原因及处理方法

2017-08-01刘丹

中国设备工程 2017年14期

关键词：引线螺母头部

刘丹

（国网冀北电力有限公司张家口供电公司，河北张家口 075051）

大型变压器套管头部发热原因及处理方法

刘丹

（国网冀北电力有限公司张家口供电公司，河北张家口 075051）

科学技术水平不断提升，变压器的规模和尺寸越来越大，变压器的应用范围非常广泛。将变压器应用在生产生活中，可以提高工作效率。就目前来看，我国大型变压器面临着一些问题，套管头部经常会出现发热现象。本文将具体探讨大型变压器套管头部的发热原因及处理方法。

大型变压器；套管头部；发热原因；处理方法

进入新世纪以来，我国电力行业进入了快速发展阶段。在电力系统中，变压器承担着重要的工作职能，只有发挥变压器的实用价值，才能保障电力系统的平稳运行。值得注意的是，大型变压器的套管头部存在发热缺陷，如果没有进行降温处理，就会导致电路发生故障。为了避免出现上述问题，掌握科学的变压器套管头部发热处理方法势在必行。

1 大型变压器套管头部的发热原因

大型变压器的组成结构如图1所示。对大型变压器套管头部的发热类型进行划分，可以分为内部发热和外部发热两种。大型变压器套管头部的外部发热又被分为两种情况，第一种情况是外部导线接触不良，引起电路发热。很多接头在连接的过程中会反复拆接，这样会加大外部故障的风险。第二种情况是将军帽与接线板接触不良，当将军帽与接线板连接不当，就会导致电阻加大，耗损的功率也会相应增大，线路连接的部分温度会大大升高。一旦线路温度升高，氧化的速度就会加快，氧化膜对电阻产生反作用，致使电阻进一步加大，温度进一步上升，最终会造成线路烧断，阻碍电力系统的正常运转。

图1 大型变压器的组成结构

大型变压器套管头部的内部发热主要指螺纹与引线接触不当。在连接螺纹与引线的过程中，需要科学计算二者的公差，如果计算失误，连接失衡，就会加大线路电阻，引起高温发热现象。与外部故障相比，大型变压器套管头部的内部故障不易发现，螺纹和引线的连接方式比较隐蔽，因此在进行监测的过程中，需要依靠现代智能技术，形成动态监测系统，及时获取大型变压器套管头部的温度变化。在套管头部可以设置示温片，记录周围区域的温度。当然，示温片具有一定的局限性，对温度的反映并不及时。从这个角度来看，大型变压器套管头部的内部故障更加明显，而且很容易发生恶化。

2 大型变压器套管头部的发热实例及处理方法

2.1 实例一

为了提高对大型变压器套管头部发热问题的处理效率，我国大部分的电力企业都采用了红外热成像的现代技术，对大型变压器套管头部进行动态观测。在观测的过程中，会发现一些大电压变压器的侧B套管头部温度上升，最高温度可以达到 29℃左右。对大型变压器的各项基本参数进行分析，发现外部环境温度为29℃，大气温度为 20℃，相对湿度为 0.5左右。为了降低大型变压器套管头部的温度，需要对其发热原因进行分析，判断套管头部的故障类型。

大型变压器套管头部的质量直接关系着其运行水平，因此需要对说明书进行查看，如果说明书上的各项参数符合国家生产标准，说明大型变压器套管头部并不存在设计上的缺陷。在应用大型变压器的过程中，操作人员应该让引线和螺母连接，把引线导入到大型变压器套管头部的内部，然后用螺母进行定位，使引线与大型变压器套管头部的封头相互压紧，将线路连接在一起。对该案例中的大型变压器进行检查，发现该变压器套管头部的引线和螺母并没有连接在一起，引线和封头出现分离，没有实现全面接触。一旦通过的电流过大，电阻就会相应增大，使大型变压器套管头部的温度上升。

在已知大型变压器套管头部的发热原因之后，可以采用有效的处理方法。具体来说，检修人员应该做到以下几点。第一，检修人员应该对大型变压器套管头部进行消缺。如果螺母和引线连接不当，引线和封头没有完全贴合，在套管头部会出现烧损的痕迹。检修人员在确定套管头部出现烧损问题之后，应该进行消缺处理和螺母定位。第二，检修人员应该对套管头部的损伤部位进行修补和打磨，如在损伤区域涂抹导电膏等，以此恢复套管头部的导电性能。第三，常规的检修方法并不能彻底解决套管头部的发热问题，因此检修人员应该和技术人员沟通联系，对大型变压器套管头部进行重新改造和设计。

2.2 实例二

采用了红外热成像的现代技术，对大型变压器套管头部进行动态观测。在观测的过程中，会发现一些大电压变压器的侧A相和B相出现了套管头部发热的问题。侧 A相的温度高达 90℃，而 B相的温度高达 100℃。对大型变压器的各项基本参数进行分析，发现环境温度和大气温度都为 20℃，相对湿度为 0.5。

在进行故障检修和判断之前，检修人员仍然需要查看说明书，看大型变压器套管头部是否存在设计缺陷。根据以往的检修经验，可以对大型变压器套管头部的发热故障进行初判断。当定位螺母没有拧紧，封头和引线没有全面接触时，就会导致线路的温度上升。在大型变压器套管头部线路中，螺母的作用非常重要。一方面，螺母起着定位的作用，另一方面，螺母可以保障螺纹的载流可靠性。为了保证回路通流正常，必须拧紧螺母，对螺母进行精准定位。在连接将军帽和引线的过程中，引线会出现扭矩的问题，而引线的扭矩和螺纹的作用力达到了制衡。检修人员此时可以测算引线的扭矩和螺纹受到的作用力，并将螺母放置在正确位置。当定位销固定后，引线开始转动，引线扭矩和螺纹作用力缩小，导致电阻加大，线路的温度上升。在引线转动的过程中，其与铜管接触，形成第二个电路结构，而且电阻的大小和第一个电路结构相仿，导致大型变压器套管头部出现了故障。

在已知大型变压器套管头部的发热原因之后，可以采用有效的处理方法。具体来说，检修人员应该做到以下几点。第一，检修人员应该对大型变压器套管头部进行消缺。在将套管头部拆卸下来的过程中，可以发现螺母的位置已经出现偏移，此时要立刻拧紧螺母，并保证引线和封头接触良好。第二，检修人员应该对大型变压器套管头部的发热原因进行判断，该案例中的大型变压器存在质量问题，在螺母安装上存在疏漏。检修人员要把故障分析结果记录下来，上报给决策部门和监督部门，以此加大电力企业技术监督的力度。

3 大型变压器套管头部发热的故障预防

在电力系统中，大型变压器套管头部发热的问题屡见不鲜，想要预防此类问题，电力企业应该做到如下几点。第一，电力企业应该制定严格的检修规范，使检修人员遵守操作流程。第二，电力企业要保管从大型变压器套管头部拆卸下来的零件，对这些零件进行改造和二次利用。第三，电力企业要对大型变压器套管头部的安装进行监督，避免出现设备事故。第四，电力企业要加大对大型变压器的巡视力度，应用红外线技术测量变压器周围区域的温度。第五，电力企业要对检修人员进行定期培训教育，提升检修人员的业务素质。第六，电力企业应该引进先进的检修工艺和检修技术，提高大型变压器套管头部故障维修的效率。