变压器套管导电管断裂故障分析与处理

2021-12-08葛金平

电工材料 2021年2期

葛金平

（红石林业局供用电管理处，吉林吉林 132400）

引言

近几年来，对于变压器工作状态的研究十分积极，并且取得了一定的成就。变压器套管是一个出线装置，主要作用是将内部引线引到变压器外部来，根据载流部分可以将套管划分为两种，分别是导杆式和穿缆式。通常情况下变压器采用的是穿缆式结构套管，变压器内部的引线通过导管能够连接将军帽，以此完成引线出现的作用。在整个结构中，密封功能主要是通过弹簧产生的压力作用在导电管上来实现的，所以导电管的质量对于变压器套管能否正常运行起到至关重要的作用。

1 变压器套管导电管断裂原因分析

1.1 导电管荷载原因

产生这种问题主要是由于套管是靠弹簧压力作用提供密封保障，这种方式本身就会产生一种应力作用在导电管上，促使导电管承受的作用力越来越大，变压器套管由于长期且重复使用，在这种外力作用下，长时间就会导致其作用力越来越小，当弹簧的作用力超过导电管自身承受的力量，最终导致导电管断裂。

1.2 导电管设计尺寸和结构的因素

由于导电管的作用需求，其导上端和下端位置被设计成螺纹状，导电管此处的截面积最小，属于危险截面，因其受到的引力作用致使套管承受的拉力进一步放大。套管的强度裕度较低，能够承受最大拉力比较接近套管自身抗拉强度，再加上外界环境的影响可能在较短的时间内出现裂纹,长期以往就会使导电管螺纹部位产生断裂。

1.3 导电管材质和制作工艺的因素

导电管Si成分比较多，若超过了标准核定量，则容易产生化学反应，导致铝合金脆化，进而使其塑性降低。另外，若是这种设备热处理工艺也存在着一定的问题，合金的制作过程中存在着煅烧过度的情况，这也是降低其塑性的因素之一。从设计角度来说，这种导电管只有70%符合要求。此外，制造缺陷还包括套管中绝缘卷制作不合格，存在着皱痕，在实际运行中很容易出现局部放电。另外边缘老化，局部电容层由于受到电热击穿而产生爆炸，引发变压器油起火；绝缘层干燥性不彻底，也会导致套管下方部位裂开，久而久之就会出现断裂情况。

1.4 人为因素

材质在运输中若管理不善很有可能导致其内部结构、形状等发生裂痕，如果裂痕极小不易被发现，很有可能在验收环节“蒙混过关”，进而导致这类产品流入市场被使用。如果工人在安装的过程中没有认真仔细检查部件，就会导致这种存在问题的套管被应用在变压器中，这也就产生了一定的隐患。此外，技术人员安装过程中专业程度以及方法都对其使用产生影响。

2 变压器套管导电管的建议

建议厂家在今后生产中加强导电管质量的管控力度，进一步提升其质量，确保能够满足日常使用要求，另外建议选择符合标准的材质；就设计而言，建议尺寸方面适当增加裕度，加强其厚度，以此降低导电管承受的作用力。设备螺纹深度应当严格控制在标准范围内，在此范围内使螺纹深度尽量浅化，最大程度上降低局部承受的应力，以此缓解集中作用力的情况，在根本上提高导电管使用的安全性，将导电管断裂的问题降到最低。

变压器中套管故障发生频率比较高，为此需要经常进行套管检验工作。此项工作需要在停电的状态下进行，并且具有较大的工作量，很有可能出现漏试、超期的情况，因此可以对此进行预测，检测其边缘是否存在的一些老化情况，这是一种具有潜伏性的问题。针对以上问题可以采用在线检测技术，这种技术可以在供电情况下进行监测，同时可以加大供电的可靠性，并且还具有节省人力、财力资源，节约成本支出的效果，这样可以有更多的成本用来维护设备，促使检验结果更加可靠。另外还需要提高日常维修、检测工作，加强巡逻工作，尤其是在下雨天气，需要在下雨前开展保护工作，下雨后详细排查，重点关注变压器套管监测数据在雨前雨后的变化，为变压器安全适用提供保证。

3 套管改进措施

对均压球安装结构进行改进，对底座中的螺栓组加以利用，充分运用均压球腰型孔的作用，将其固定在底座上。避免出现螺栓头脱落的情况，可以在生产中设计腰孔定位槽，位置处于小孔末端，起到锁死均压球的作用。此外，也可以对套管尾部连接方式进行改进，取消传统垫圈底板，通过螺纹将单底座和导电管进行连接，进而促使各部件之间具有相等的电位，提高部件之间连接的可靠性。