变压器油纸电容式高压套管

牵引变压器高压套管发热处理及应用摘要：牵引变电设备是电气化铁路的重要组成部分，为整个供电系统源源不断地输送着能量，提供不竭动力。

牵引变电设备具有种类多，数量大，结构复杂的特点。

由于设备运行年限长，受到多种因素的影响，连接部位接触电阻增大的缺陷都逐渐地表现出来。

接触电阻增大，通过大电流时，产生大量的热，容易烧毁设备，严重危及设备运行。

现在，相关文件只对隔离开关触头，断路器灭弧室内的触头电阻有着明确规定，而其它连接部位的接触电阻标准还是空白。

探究其他部位接触电阻值的大小，对运行维护有着重要的指导作用。

关键词：接触电阻增大标准空白0引言目前，对管段内设备维护采用周期性巡视，周期性检修，周期性试验的方式。

为提高维护品质，为业主提供优质的服务，实现“预防为主，重检慎修”的方针。

在供电设备运行维护方面不断地探索研究，确保设备安全稳定运行。

为更好地监视牵引供电设备连接处接触电阻的变化。

检修时，在连接处粘贴测温片，如接续管、引线线夹、母排接续点、高压套管、穿墙套管等。

通过巡视观察测温片状态判断是否发热。

每一季度，利用红外热成像仪对设备测温。

在设备通过大电流时，观察温度的变化，判断设备是否正常。

这些方法都是间接地反映出接触电阻的变化，没有直接地反映出电阻的变化量，无法确定接触电阻的增大量。

而且利用这些方法，只有设备投入运行后，才能发现接触电阻大。

裸露外部的连接线夹只要严格按照工艺标准检修，紧固螺栓达到规定的力矩要求，就可以保证设备稳定运行。

然而，在设备内部存在着采用螺纹连接的方式，不宜打开检修，尤其是充油充气的设备，容易造成设备密封不严，影响油和气体的质量，从而影响设备运行。

因此，通过试验分析设备的状态。

但是，试验并不能完全发现设备存在的缺陷。

就此，针对某牵引变电所牵引变压器投入运行前，所做的试验均满足标准，无异常。

投入运行后，高压套管测温片变色的问题进行研究。

1设备概况该牵引变压器额定容量为25000+31500KVA，联结组别为Vv0。

绝缘结构设计原理课程设计专业：高电压与绝缘技术班级：电气05-8班姓名：高享想学号：0503010827设计题目：330KV 油纸/胶纸电容式变压器套管一 技术要求：额定电压 330KV 额定电流 300A最大工作电压363KV1Min 工频试验电压510KV 干试电压670KV 湿试电压510KV1.2/50μs 全波冲击试验电压1175KV 二 设计任务：1、确定电容芯子电气参数 绝缘层最小厚度min d 绝缘层数n极板上台阶长度1λ 极板下台阶长度2λ 接地极板长度n l 接地极板半径n r 零序极板长度0l 零序极板半径0r 各层极板长度x l 各层极板半径x r 套管最大温升θ∆ 套管热击穿电压j U2、选出上下套管并进行电气强度校核3、画出r E r -分布图画出极板布置图电容式套管的结构概述电容式套管具有内绝缘和外绝缘。

内绝缘或称主绝缘，为一圆柱形电容芯子，外绝缘为瓷套。

瓷套的中部有供安装用的金属连接套筒，或称法兰。

套管头部有供油量变化的金属容器称为油枕。

套管内部抽真空并充满矿物油。

套管的整体连接(电容芯子、瓷套、连接套筒和油枕等的连接)有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧得方式(大多用于油纸式电容套管)以及用螺栓在连接处直接卡装的方式(大多用于胶纸式电容套管)。

连接处必须采用优质的耐油橡皮垫圈以保证套管的密封(不漏油和不使潮气侵入)，要有一定的机械强度和弹性。

油纸式电容套管内部有弹性板，与弹簧共同对因温度变化所引起的长度变化起调节作用，以防密封的破坏。

套管除主体结构外，还有运行维护所需要的装置，如在油枕上装有油面指示器，联接套筒上装有测量用的接头(运行时和联接套筒接通)，取油样装置及注油孔等。

电容式套管的瓷套是外绝缘，同时也为内绝缘和油的容器。

变压器套管上瓷套表面有伞裙，以提高外绝缘抵抗大气条件如雨、雾、露、潮湿、脏污等的能力，下瓷套在油中工作，表面有棱。

胶纸式变压器套管无下瓷套。

变压器套管的常见故障与其应对措施摘要：套管是保证变压器高效运行的关键所在，套管可以适用于对中条件，机械强度以及绝缘性能均比较理想。

当前市场上的管道类型多元，如绝缘套管、充气套管、电容式套管等等，为了更好的维护电力系统的安全，加强套管维护，防止套管出现问题，就必须要加强故障防范，保证套管高质量运行。

关键词：变压器套管；常见故障；应对措施1变压器套管概述及稳定运行重要性1.1变压器套管概述变压器套管是变压器的重要附件之一，主要发挥着绝缘的作用，其正常稳定运行可以降低变压器事故发生率，保证变压器的稳定性与可靠性。

当前市面上的变压器类型不同，因此导致套管的型号以及材质等也发生了明显的差异，从材质着手进行划分，主要可以分为纯瓷套管、充油套管以及绝缘套管等。

套管的应用类型取决于变压器的型号，不同套管的功能作用存在有一定的差异，但是不论其差异如何，其都是保证变压器稳定运行的核心所在。

变压器套管的使用，可以保证电压器与外围网络的正常连接，还可以实现长时间的电流流通，使得电气与机械强度得到有效满足，同时其热稳定功能比较稳定，对于变压器的高效稳定运行有着较为积极的促进作用。

在实际运用时，套管也并非是万无一失的。

随着使用时间不断延长，套管可能会出现各种各样的故障。

比如说，套管电容芯子容易发生放电问题，其可能会导致变压器燃烧或者是爆炸。

1.2变压器套管稳定运行的重要性在电力工程当中，变压器是保证电力稳定高质量运行的核心所在。

套管则是维护变压器运行的基础，套管运行期间一旦发生故障，必将会影响变压器的运行质量效果。

做好变压器套管故障排除工作，可以有效维护变压器的稳定运行，这样对于电力事业的健康发展有着重要推进作用，降低电力运行成本，提高电力运行质量，切实有效的满足采矿业的用电需求。

2变压器套管故障类型变压器套管类型较多，按绝缘种类区分有纯瓷式套管、油纸电容式套管、环氧树脂式套管、硅橡胶式套管等。

在高压电网的运行环境中，最为常见的变压器套管为油纸电容式套管，其内部构造如图1所示。

油纸电容式套管末屏故障处理及原因分析本文主要阐述了我单位近两年来变压器套管检修试验中发现的几起由于末屏装置异常引发的缺陷。

并通过分析处理，总结出导致这几起缺陷的原因。

一是套管末屏装置在结构、装配及制造工艺方面存在不足，导致导电杆与末屏接触不良，造成运行中低能量放电引起缺陷；二是由于检修人员工艺水平和操作方法不当导致的末屏损坏，以上原因都给变压器的安全运行造成了极大地隐患。

最后，提出了消除缺陷的解决措施、日后设备检修中应注意的问题以及自己的一些见解，仅供电力同行借鉴和探讨。

标签：油纸电容式套管套管末屏故障分析1 概述套管是变压器中一个主要部件，变压器绕组的引线是依靠套管引出箱外的，套管起到绕组引线对油箱的绝缘、固定和将电流输送到箱外的作用，它需适应外界各类环境条件，并要有一定的机械强度。

套管分纯瓷套管、充油套管、充气套管、电容式套管等不同形式。

为了使110kV及以上的套管辐向和轴向场强均匀，其绝缘结构一般采用电容型，即在导电杆上包上许多绝缘层，其间根据场强分布特点夹有许多铝箔，以组成一串同心圓柱形电容器。

最外层铝箔即末屏通过小套管引出，作为验证变压器性能是否符合有关标准或技术条件的预防性试验项目。

套管试验主要检测变压器主绝缘和电容式套管末屏对地绝缘电阻、套管介质损耗、电容量和局部放电量等，末屏在运行中应良好接地。

另外如果运行中由于各种原因造成末屏不健全或接地不良，那么末屏对地会形成一个电容，而这个电容远小于套管本身的电容，按照电容串联原理，将在末屏与地之间形成很高的悬浮电压，造成末屏对地放电，烧毁附近的绝缘物，严重的还会发生套管爆炸事故。

2 缺陷实例2.1 实例一2009年3月14日，保定供电公司220kV棋盘变电站＃3主变进行春检预试工作，例行对变压器套管进行高压和油务试验。

在进行高压套管绝缘油色谱试验时根据色谱试验数据显示，#3主变C相高压套管总烃、氢气、乙炔含量严重超标，通过三比值法判断为套管内部存在电弧性放电故障，存在严重缺陷。

变压器油纸电容式高压套管末屏接地方式可靠性研究及改进【摘要】分析油纸电容式高压套管末屏故障现象和末屏结构特点，并结合套管电气试验数据，针对末屏接地提出可靠性改进措施并实施。

【关键词】套管；末屏；接地一、引言变压器套管作为变压器的重要部件之一，它不但要将变压器内部高低压侧引线引出，同时还担负着固定引线、与外部架空线相连接的作用，因此它必须有足够的绝缘强度和机械强度。

套管的可靠性将直接影响变压器的安全运行。

一直以来，套管故障在变压器故障中占有较高的比例，而末屏故障又是套管的常见故障之一。

本文以一起套管末屏故障导致紧急停变压器的实例，对油纸电容式套管常见末屏接地方式可靠性进行探究，进而提出改进方式并成功实施改造。

二、油纸电容式套管结构目前，油纸电容式套管是高压套管的主要型式之一，在国外电力系统中广泛使用。

其主绝缘是若干串联的电容芯子、它绕在中心铜管上，组成同心圆柱体电容器，以使套管中心铜管与接地法兰间的径向和轴向电场分布均匀。

套管主绝缘的好坏通过测量绝缘电阻和介质损耗来判断，同时测试套管电容量来判断串联的电容屏有无击穿。

套管由中心导管、电容芯子、外绝缘及法兰等组成。

其末屏测量端子（从套管内电容芯子最外一层电容屏用铜导体引出至套管外）将套管总电容量分为C1和C2两部分，其中C1为套管中心的导管与末屏测量端子之间的电容量，这是套管本体的主绝缘电容。

R1是高压导杆与末屏之间的绝缘电阻，这是套管的主绝缘。

C2 、R2为末屏至法兰间的电容量和绝缘电阻。

其电容绝缘结构图如图1所示。

图1 套管电容绝缘结构图变压器运行中，套管末屏测量端子必须接地，系统高电压全部施加在C1上，而C2因为末屏与法兰已经短接并接地，所以不承受电压。

而当末屏未接地或接地不良时，末屏端子电压U=Ue*C2/（C1+C2），该电压可以达到几千伏。

由此可知，变压器套管正常运行中可靠接地是非常重要的，否则末屏端子将产生高压放电引起套管故障。

三、一例套管末屏渗漏缺陷处理某电厂02启备变C相高压套管于2013年4月15日发现套管末屏出现严重渗漏，套管油位明显下降，用红外热成像检测渗漏套管温度比其它正常运行套管温度高2度左右。

名称型号总长L 重量(kg)备注BRW-63/630-21930100BRLW-63/630-22115110BRLW-63/630-32115115BRLW-63/1250-32460155BRLW-63/1250-32440160上瓷套卡装BRLW-63/1250-42600175BRLW-63/2000-32545250BRDLW-63/1250-42485185BRW-72.5/630-31930105BRDW-72.5/630-41910125夹板接线BRLW-72.5/630-32145115BRLW-72.5/2500-32610175导管载流BRLW-72.5/2500-42495170导管载流BRDLW-72.5/630-42110132BRDLW-72.5/630-42170135夹板接线BRDLW-72.5/630-42110135名称型号总长L重量(kg)备注油纸电容式变压器套管63KV油纸电容式变压器套管72.5KV油纸电容式变压器套管BRW-72.5/630-3179090BRW-72.5/630-4179088BRDW-72.5/630-3164579BRDW-72.5/630-4164588BRDW-72.5/630-4153089导杆式BRLW-72.5/630-32178108BRLW-72.5/630-3200098BRLW-72.5/630-42000102BRLW-72.5/1250-32170115BRLW-72.5/1250-32370128BRLW-72.5/1250-32445130BRLW-72.5/1250-42545138BRDLW-72.5/630-3187090BRDLW-72.5/630-4187095BRDLW-72.5/630-41980100BRDLW-72.5/1250-32005115BRDLW-72.5/1250-42430125BRDLW-72.5/2000-32125120BRW-126/630-32530170BRDW-126/630-32310165BRDW-126/630-42305178BRLW-126/630-32930186BRLW-126/630-33020195BRLW-126/1250-33155242BRLW-126/1250-33125240BRLW-126/1250-43100238BRDLW-126/630-32780188BRDLW-126/630-32670180BRDLW-126/630-42670192BRDLW-126/1250-32780225BRDLW-126/1250-32900232BRDLW-126/1250-42900241BRDW-145/630-32720198BRDW-145/630-32710205BRLW-252/630-35020800伞径425BRLW-252/630-35020835伞径435BRLW-252/630-45020840伞径435BRLW-252/630-45220900伞径425BRLW-252/630-45220935伞径435BRLW-252/1250-35070815伞径425BRLW-252/1250-35070850伞径435BRLW-252/1250-45270950伞径435BRLW-252/2000-35160950伞径465BRDLW-252/630-34535960伞径435BRDLW-252/630-34660945伞径435BRDLW-252/630-44860980伞径435BRDLW-252/1600-44620985伞径465BRDLW-252/2500-34880935伞径465126KV油纸电容式变压器套管145KV油纸电容式变压器套管252KV油纸电容式变压器套管72.5KV油纸电容式变压器套管(沈阳松浩电气)名称型号总长L重量(kg)备注BRLW-35/16000-31360350BRLW-35/10000-31480195BRLW-35/10000-31730230BRLW-35/16000-31360350BRLW-35/5000-31405170BRW-35/10000-2980120BRW-35/10000-2985120BRW-35/16000-31095255BRW-35/16000-31110235BRW-35/25000-31405675名称型号总长L 重量(kg)备注CRLW-72.5/630-32820200CRW-72.5/630-32240180CRW-72.5/1250-32320185CRLW-72.5/1250-32900205CRLW-126/630-43860358CRLW-126/1250-43960360CRW-126/1250-43575320CRW-126/1250-33375300CRW-252/630-460301320CRW-252/1250-360601275CRW-252/1250-46260132872.5-252KV油纸电容式穿墙套管大电流铝导体油纸电容式变压器套管油纸电容式穿墙套管BRW,BRLW,BRDW,BRDLW油纸电容式变压器套管。

一起 22 0kV变压器中压侧套管油色谱数据异常原因分析摘要:变压器套管是将变压器绕组的高压线引至邮箱外部的出线装置，作为导电部分支持物和对地绝缘作用。

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。

因此，对变压器套管有以下要求：必须具有规定的电气强度和足够的机械强度；必须具有良好的热稳定性，能承受短路时的瞬间过热，外形小、质量小、密封性好。

关键词:变压器；套管前言变压器套管是变压器箱外的主要绝缘装置，变压器绕组的引出线必须穿过绝缘套管，使引出线之间及引出线与变压器外壳之间绝缘，同时起固定引出线的作用。

变压器套管由主绝缘电容芯子，外绝缘上下瓷件，连接套筒，油枕，弹簧装配，底座，均压球，测量端子，接线端子，橡皮垫圈，绝缘油等组成。

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。

1设备状况及测试情况国网新疆电力公司哈密供电公司220千伏某变电站2号主变型号：SFSZ11-180000/220，山东泰开变压器有限公司生产，2013年7月出厂，2015年06月29日投运，出厂编号为13798。

2号主变110千伏侧ABC三相型号BRDLW-126/1250-4，厂家：西安西电高压套管有限公司，A相出厂序号13050083，B相出厂序号13050061，C相出厂序号13050077，生产日期：2013年5月。

， 2020年6月15日-6月20日，220千伏某变2号主变停电检修、排油注氮装置完善改造。

检修人员对2号主变进行主变及三侧间隔例行试验，并对高中压侧套管取油样进行油色谱分析，分析发现2号主变中压侧A、B、C相套管氢气严重超注意值，同时A、C相甲烷超注意值，高压试验数据合格，需对该套管进行更换。

表1 ：某站2号主变套管油色谱测试数据依据GB_T_7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则》、《变压器油中溶解气体分析和判断导则》 DL/T 722-2014、《国家电网公司变电检测管理规定（试行）》220kV某2号主变中压侧A、B、C相套管氢气严重超标，同时A、C相甲烷超标，但220kV某2号主变中压侧O相套管未见异常。

1 概述套管是变压器中一个主要部件，变压器绕组的引线是依靠套管引出箱外的，套管起到绕组引线对油箱的绝缘、固定和将电流输送到箱外的作用，它需适应外界各类环境条件，并要有一定的机械强度。

套管分纯瓷套管、充油套管、充气套管、电容式套管等不同形式。

为了使110kv及以上的套管辐向和轴向场强均匀，其绝缘结构一般采用电容型，即在导电杆上包上许多绝缘层，其间根据场强分布特点夹有许多铝箔，以组成一串同心圆柱形电容器。

最外层铝箔即末屏通过小套管引出，作为验证变压器性能是否符合有关标准或技术条件的预防性试验项目。

套管试验主要检测变压器主绝缘和电容式套管末屏对地绝缘电阻、套管介质损耗、电容量和局部放电量等，末屏在运行中应良好接地。

另外如果运行中由于各种原因造成末屏不健全或接地不良，那么末屏对地会形成一个电容，而这个电容远小于套管本身的电容，按照电容串联原理，将在末屏与地之间形成很高的悬浮电压，造成末屏对地放电，烧毁附近的绝缘物，严重的还会发生套管爆炸事故。

2 缺陷实例2.1 实例一2009年3月14日，保定供电公司220kv棋盘变电站＃3主变进行春检预试工作，例行对变压器套管进行高压和油务试验。

在进行高压套管绝缘油色谱试验时根据色谱试验数据显示，#3主变c相高压套管总烃、氢气、乙炔含量严重超标，通过三比值法判断为套管内部存在电弧性放电故障，存在严重缺陷。

该套管技术参数：型号：brl1w1-252/630-4；序号200620；生产厂家：西安西电高压电瓷有限责任公司；出厂日期：2006年11月。

2.1.1 高压和油务试验数据如下：高压试验数据，tanδ(%)/电容量(pf)通过高压试验数据，未发现套管主绝缘和末屏绝缘存在异常。

色谱试验数据(μl/l)a相高压套管数据：b相高压套管数据：c相高压套管数据：2.1.2 从试验数据结果初步分析①产品密封不严，造成该套管进水受潮引起内部绝缘局部受潮，局部绝缘性能降低，引起内部放电，使套管油中乙炔、甲烷、氢气等含气量的增大，由于co和co2含量增长幅度较小，估计纸绝缘没有受到严重破坏。

主变高压套管更换与注意事项一、高压套管介绍本文重点介绍油纸电容型主变压器高压套管，以某电厂高压套管为例，额定电压为362kV，额定电流为2000A，重量约为0.975 吨。

为穿缆式结构，它由接线端子、储油柜、上瓷套、下瓷套、电容芯子、导杆、绝缘油、法兰盘、均压球组成。

高压套管承担对高压引线的支撑作用以及引线对地的绝缘作用，因此高压套管是变压器的一个重要部件，对变压器可靠运行起到关键作用。

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。

因此，对变压器套管有以下要求：(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。

套管主要由电容芯子、油枕、法兰、上下瓷套组成，主绝缘为电容芯子，由同心电容串联而成，封闭在上下瓷套、油枕、法兰及底座组成的密封容器中，容器内充有经处理过的变压器油，使内部主绝缘成为油纸结构。

套管主要组件间的接触面衬以耐油橡胶垫圈，各组件通过设置在储油柜中的一组强力弹簧所施加的中心压紧力作用，使套管内部处于全密封状态。

法兰上设有放气塞、取油装置、测量套管介质损耗（tan δ，简称介损）和局部放电（简称局放）的装置。

运行时测量装置的外罩一定要罩上，保证末屏接地，严禁开路。

套管应按其型号在其规定的条件下使用，并注意下列事项。

(1)确保套管密封是获得耐久寿命的关键。

用户在安装、维护中所动的密封结构位置应仔细恢复到原来的密封状态。

(2)油位控制与调整。

运行时可定期观察套管内油位的变化，过高或过低均需要调整。

油位过高时，可从法兰取油塞处适量放油：油位过低时，应从储油柜的注油口加入与铭牌标注的牌号一致的、经处理合格的变压器油。

对历年预防性试验中油性能正常的产品，可适当延长预防性试验的周期，以减少取油量。

(3)测量端子必须可靠接地。

套管安装法兰处设有测量端子，测量套管介损和局放时，旋下端子盖，接线柱与法兰绝缘。