电力变压器高压进出线套管多发事故原因分析

王元平 刘巧玲 唐甜 魏宇轩

摘 要：随着我国社会的快速发展，我国建设城市化的速度加快，电力系统的铺设范围不断扩大。变压器在电力系统中的作用非常重要，因为变压器可以依据人们不同的需求进行改变电压进而达到更加满足人们需求的目的。高压进出线（High Pressure Import and Export Line）能将电力系统之中的所有设备链接起来并形成整体进而才能更好的完成输电工作，但由于在使用高压进出线过程中电力变压设备的油浸纸套管老是出现故障情况，加大了电力系统的安全隐患问题。本文主要研究油浸纸套管内的一系列绝缘原理以及气泡与纸之间的空隙进而生成的释放电流的放电行为，因为局部的电流释放会严重破坏绝缘体严重的情况会发生爆炸，在本篇文章的最后提出了一些有效的对策，希望能让电力系统能更加正常的运行。

关键词：电力变压器;高压进出线管道;事故原因

在我国供电电力系统之中高压进出线的套管多数运用油浸纸材料的绝缘电容式套管。在制造中因为材料结构存在一些问题且材料较为粗糙或者是所运用到的相关技术的不完善就会常常出现一些漏油渗水的问题，若是在操作的过程之中没有保护妥当或者是进行正确的维护，也会无法发挥出电气绝缘功能，大大的降低高压进出线的绝缘性，直接造成设备的毁坏或者是不能再使用，严重者会出现易燃和爆炸的情况，带给我国的电力系统安全隐患，我国需要一直努力研究关于高压进出线套管的事故存在原因。

1分析高压进出线套管基本结构

目前在电力系统之中变压器高压进出线的油浸纸套管基本组成部分是油枕、电容芯子、导电杆等等。在油浸纸套管电容芯子的中心具有一个导电杆作为极板，油浸纸套管根据设计的要求需要在周围安置一些具有半导体镶边的铝箔，这样能起到均压极板的作用，在电容器之中会有电容屏，零屏处在最里面的位置，零屏可以与导电杆进行连接，油浸纸的套管进行测量让最外面电容屏串联起来。在油浸纸套管的使用中，因为电容器的串联时才可以让电力系统中的电场达到均匀分布的目的。同时油浸纸是绝缘材料，因此在制作套管时先用普通纸质材料包起来，再根据需求的不同运用不同的方式完成包裹，呈现出密集纸层后将套管送进浸油机就形成了油浸纸套管，最后依据油绝缘的基本原理，让套管内形成屏障，就能更好的起到保护变压器高压进出线。

2分析为什么高压进出线套管会发生问题

在套管使用中如果发生质量或其他的问题的话电力系统就会发生绝缘事故，发生这些问题可能是因为使用与维护的不当，在生产时因为可能一些技术的问题会破坏掉套管的绝缘性，进而引起变压器的事故。电容芯子的外面包围着多层的油浸纸构成一个非常重要的绝缘结构，若油浸纸在浸透中不遵循相关的规定标准的话会让油浸纸之间存在缝隙或在油中产生气泡的存在，让套管之中的电场不均匀进而形成局部放电问题。套管在经过了长期的使用后在套管之内一直存在气液之间的结构会发生改变，并会影响到套管内部的场强导致其出现局部释放电流的问题发生，若无法进行及时的发现继续使用的话会加速严重性，进而击穿绝缘体。

我们在用油来浸泡油纸气泡一定会被带到油纸之中，之后再通过运用挤压等方式方法那么油浸纸一定会呈现气泡。在使用油浸纸的时候油浸纸中的油以及气泡通过发生串联的关系会组成一个等值电路。

油的电压高于气泡的这样的场强处于相反的状态。气泡的场强高的话会让某一个区域发生局部放电的情况，存在局部放电的情况时这个区域的温度会呈现上升的状态，导致气泡的范围扩大进而造成严重的放电情况。油浸纸是多项绝缘，因为电容器或者是管道之内注入了油而产生关闭行为，就造成气体无法注入，如果油浸纸的内部产生缝隙，每层油浸纸之间有缝隙通过电流电压之后，油浸纸之间的缝隙就能负荷住高的电压，但所击穿的场强是没有明显变化的，因此就让其中的电磁场的强度变高高于油浸纸层以及穿透油浸纸之间缝隙的强度小于油浸纸层，外面施电压变高的作用进而形成了局部的电流释放。

当套管局部放电就会出现烧损情况，绝缘性变差，严重的破坏电力系统的绝缘，使用时小的击穿电压会影响电容量，造成电容量的损坏。若运用到正常的变压器之中的话那样套管就会多次局部放电，渐渐的擊穿绝缘性，电流进入到最外面一层电容屏可以把电流导入导电杄之中，最终形成对地短接的状态造成短路。在这种时候会有较多的热量产生，油会发生气化，而且一部分会分解油加大在套管之中所含有气体的气体含量，造成加大套管内部的压力，若内部的压力到达一定数额的时候会发生变压器跳闸，若压力达到非常快的增加导致设备没有反应的时间跳闸那么的话变压器将会爆炸。

3治理高压进出线套管出现事故的方法

为了让套管在电力系统的变压器高压进出线得到更安全的运用，就需要加强研究油浸纸并了解主要的放电原理，防止出现局部放电的情况，真正意义上做到确保变压器安全稳定的运行。我们在设计套管时可以合理的计算出工作场强，这样能减少局部放电现象出现。加强研究油浸纸降低其介电常数就能降低损耗。合理的掌握油浸纸制作的电容芯子所发生的放电问题才能更好的控制局部放电情况的出现，真正意义上的避免发生电力变压器跳闸等等的事故。为了能更好的阻止发生局部放电的情况我们要采取有效措施尤其是仔细并正确的选择进行套管绝缘操作的场强，确保在工作的电压之下不会发生局部放电的情况，运用介电数较小且损耗较小的最新型绝缘纸，运用介电数较大的能减少浸渍剂试剂的电场强度，这样能达到努力增加浸渍剂试剂的吸收气体的性能。硅油的使用能加大一部分电流的场强，有效合理的完善套管的密封性能避免套管出现渗水漏油的问题。我们能通过运用在线监测技术达到能够及时的找到绝缘缺陷或者是通过运用红外线热像监测完成在线监测技术。保障套管能更加安全运行的前提下才能保障电力系统变压器高压进出线的安全，让我国的电网系统能进行正常的工作运行。

4结束语

总而言之，变压器在电力系统之中具有非常重要的作用，其绝缘性能直接影响能否顺利运行电力系统。发生漏水漏油的问题会增加电力系统的隐患，影响电力企业经济损失的同时还会威胁人们的安全。希望我们会一直完善电力系统之中的问题，努力保障正常运行电力系统。

参考文献：

[1]尹海晶;基于红外测温技术的电力变压器过热故障在线监测系统的设计与开发[D];南京理工大学;2015年.

[2]李志力;变压器局部放电超声波检测中内外置传感器检测方式的研究[D];华北电力大学（北京）;2015年.

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