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500kV主变套管故障的分析

摘要：套管故障是主变压器的一种常见故障，直接关系到变压器能否正

常工作，对主变运行具有重要影响，本文以主变套管常见故障为研究对象进行分

析，结合工作案例，对常见故障及其处理进行详细的阐述，希望为变电站主变套

管故障的处理与检修提供一些帮助与思考，提高工作质量，有效解决故障问题。

关键词：主变套管；故障；分析

1前言

在变电站正常运行工作中，变压器占据着重要的地位，是变电

站核心设备之一，同时，对电能的输配具有重要的、直接的影响，因而，确保变

压器正常运行，直接关系到变电站的正常工作。变压器的结构较为复杂，元件数

量多，是一个极为复杂的系统，一旦其中一个部件发生故障，会直接影响电压器

的正常工作，影响电力系统的正常运行，在主变运行过程中，因套管问题引起的

故障较为常见，是一种频繁发生的故障类型，以主变套管常见故障为研究对象展

开研究十分必要，是确保电力系统正常运行，提高变电站工作质量的关键。本文

研究的主要目的就是分析主变套管常见故障类型，分析故障产生的原因，提出故

障解决方案，确保主变压器的正常运行。

2主变套管概述

变压器套管是将变压器内部高、低压引线引到油箱外部的绝缘

套管，不但作为引线对地绝缘，而且担负着固定引线的作用，变压器套管是变压

器载流元件之一，在变压器运行中，长期通过负载电流，当变压器外部发生短路

时通过短路电流。

变压器套管的要求：

（1）必须具有规定的电气强度和足够的机械强度；

（2）必须具有良好的热稳定性，并能承受短路时的瞬间过热；

（3）外形小、质量小、密封性能好、通用性强和便于维修。

110kV及以上的套管普遍采用油纸电容式套管。油纸电容式套管

是由油枕、瓷套、法兰、电容芯子等连接组成。

变压器套管的结构组成：

主绝缘电容芯子是由绝缘纸和铝箔电极在导电管上卷绕而成的

同心圆柱形串联电容器，用以均匀电场，经真空干燥，油浸处理后成为电气性能

极高的油纸绝缘体。

瓷套为外绝缘，同时还作为保护主绝缘的容器。

套管的头部油枕上设有油位指示计，可以指示油位变化。套管

的中间设有供安装连接用的法兰，法兰上设有供变压器注油时放出变压器上部空

气的放气塞及测量套管介质损耗的测量引线装置（即末屏）。套管采用全密封金

属结构，其内部充以经特殊处理的优质变压器油，套管的电容芯子完全不与大气

相通，可以避免阳光的照射和大气中的有害物质浸入套管内部，而使绝缘老化。

套管作为变压器的重要附件，其运行情况好坏将直接影响主变

能否运行。套管的故障和异常，虽然有的不构成事故，但故障如不能及时消除，

往往会导致十分严重的后果，加强对套管的检查维护，采用必要的检测手段，及

早发现问题、消除隐患，是运行、检修、试验人员共同的责任。

3套管常见故障分析

3.2套管自身存在质量问题

500kV鹏城站#4主变在停电预试过程中，发现主变本体三相变

低及中性点套管均出现介损值相比出厂试验及交接试验值有大幅增长的情况。在

广东电网范围内，相继发现佛山局500kV沧江站#3主变、揭阳局500kV榕江站#2

主变等同厂家同型号同时期出厂的变低及中性点套管均出现相同的情况。初步分

析NGK公司同批次产品存在家族缺陷。

通过主变停电试验及检修，排除了套管表面泄露、末屏、油品

等各方面的影响因素，造成介损值增大的原因有可能是由于电容芯子在制造过程

中的干燥不充分，只干燥了电容芯子表面，内层没有干燥彻底残留有水分。由于

介损试验对局部受潮反应不灵敏，所以出厂试验及交接试验均合格；但是经过长

时间的运行，随着温度的增加，水分逐渐从内部向外部扩散并造成电容芯子的整

体受潮部分增加，从而造成介损值增大。500kV鹏城站#4主变最终更换了六支套

管，分别为三支中性点套管，及变低y、c、z套管。

3.3导电连接端子接触不良发热