一起110kV变压器35kV侧套管渗油故障分析.docx

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一起110kV变压器35kV侧套管渗油故障分析

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摘要：本文从套管的设计结构、安装工艺以及受力情况等方面,分析了一台110kV主变压器35kV侧套管金属法兰与瓷套接合面渗油发生的原因，并提出有效的解决措施和合理化建议，可以为套管的设计、安装、运维提供参考。

关键词：套管；法兰接合面；渗油；故障分析

1引言

油浸式变压器渗漏油是变压器最常见的故障，其中变压器套管渗油尤为突出。变压器套管渗漏油时，可降低套管内部绝缘性能，当出现大面积渗漏时还极易引发电气火灾。因此，变压器渗漏油防治意义重大，对变压器的安全稳定运行起到至关重要的影响。

2缺陷概述

某日运维人员巡视发现一台110kV变压器35kV侧套管存在渗油缺陷，每分钟约3-4滴。一年后例行检修，检修人员确定渗油点为35kV侧C相套管法兰接合面处，采取临时处理方法紧固法兰螺栓，处理后未见明显渗漏。次月300km处发生6.0级地震，当地震感强烈，运维人员立即开展特巡，发现主变渗油急剧恶化，每分钟约42滴，油位正常，属严重缺陷，随后公司组织备件更换。

变压器主要参数

现场渗油情况

型号：SSZ11—63000/110

类型：三绕组

套管主要参数

型号：BFW-40.5/1250-4

类型：纯瓷充油

图1：缺陷变压器主要参数信息

3缺陷原因分析及现场处理

3.1.35kV套管结构示意图

图235kV套管结构示意图

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紧固螺母:紧固导电杆螺母，挤压压圈及O形密封圈、垫圈及矩形密封圈；

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挡圈:紧固螺母时，导电杆相对于套管向上运动，挡圈顶住瓷套上颚，阻止导电杆向上运动，有效防止油中接线端子受力；

梯形密封胶圈:梯形密封胶圈密封于法兰面瓷套上，法兰与瓷套之间填充的水泥胶合剂仅起机械固定作用，对变压器油不起密封作用。

3.2套管渗油缺陷原因分析

1）内因：套管结构

①套管金属法兰与瓷套接合面结构

套管法兰面结构（图3）：套管法兰与瓷套之间上层使用无碱密封胶隔离外界环境，下层使用水泥胶合剂固定法兰与瓷套。金属法兰与瓷套之间的胶合剂在外力作用下，可使胶合剂强度下降，产生微间隙。

②套管导电杆下端与绕组连接结构

套管导电杆与绕组接线端子结构（图4）：35kV绕组引出线过短（约30cm），且绕组较粗，基本无伸缩余量，起不到软连接作用。安装时如螺栓紧固量把握不准，易使法兰面、法兰与瓷套之间渗油或造成瓷件破损。

从法兰面、导电杆上端与瓷套、导电杆下端绕组的结构分析可知，当法兰螺栓拧的过紧时，由于导电杆与绕组连接点无调节余量（图3），旋紧导电杆紧固螺母时，导电杆被迫向上运动，挡圈顶住瓷套（图1），套管受到挡圈对它向上的力，此时紧固法兰螺栓的力将作用于相对薄弱的金属法兰与瓷套之间（图2）。由受力分析（图4）:套管法兰面受到螺栓对它向下的力F1，F1作用于梯形密封圈，由于反作用力瓷套将受到梯形密封圈对它向上的力F2,力F1、F2作用于法兰与瓷套之间，破坏法兰与瓷套之间粘合力强度，致使产生微间隙。由于间隙的

F1

F2

图5套管法兰面受力分析图

缘故，作用于T形密封圈的压力将减小，使法兰面及法兰面与瓷套之间出现渗油（图6）。

图6套管法兰面渗漏点

2)外因：安装工艺及外部环境

①35kV侧母排支撑架安装于散热器上（图7）。

由于母排支撑架安装于散热器上，变压器运行时，可将振动力通过支架、母排作用于套管法兰面，法兰面在振动力的累积效应下，可使螺栓逐渐松动，法兰面出现渗油。

图735kV母排支撑架安装位置图8套管法兰面渗油

②35kV侧套管桩头与母排采用硬连接，中间无过渡措施（图8）

从套管安装工艺、外部环境（地震后渗油情况急剧恶化）分析如下：检修时采用临时处理方法紧固法兰螺栓，破坏了法兰与瓷套之间胶合剂的强度，母排支撑架安装于散热器上、套管桩头与母排采用硬相连，地震时震动力直接通过散热器、支架、母排作用于套管，促使微间隙的形成以及梯形密封圈密封性能下降，从而导致渗油加剧。

3、现场处理

更换新套管，同时对导电杆和挡圈加工，将导电杆挡圈凹槽向下延伸，适量增大导电杆挡圈至导电杆顶端间距（图9），防止过度紧固法兰螺栓时，瓷套受到挡圈作用力而使法兰与瓷套之间密封被破坏，产生微间隙，发生渗油。

图9导电杆加工

四、总结及建议

1、在导电杆下端与绕组连接部位，加装软连接。由于35kV绕组接线端子引线较硬且较短，起不到软连接调节的作用，安装时螺栓紧固量不宜把握，易使法兰结合面受力（图10），造成渗油或瓷件破损，因此建议将绕组接线端子引线加装软铜片过渡的软连接（图11），增加调节余量。

图10套管与升高座产生间隙图11连接点采用软连接

2、减少变压器运行环境对套管受力的影响，建议采取以下措施：1）在导电杆上端与母排连接部位