变压器套管分析
变压器电容式套管介损数据异常分析
变压器电容式套管介损数据异常分析变压器电容式套管介损数据异常分析变压器是电力系统中一个重要的设备，其作用是将高电压变换为低电压，或将低电压变换为高电压，以满足不同终端的电压需求。
而电容式套管介损则是对变压器绕组故障诊断中的重要参考指标，是评估变压器绕组绝缘质量的良好方法之一。
然而，在实际工作中，电容式套管介损数据经常出现异常，需要进行进一步的分析和判断。
一、电容式套管介损的基本概念电容式套管介损是指绕组绝缘材料在高电场作用下的能量损耗。
它为表征绕组的绝缘质量提供一种重要的检测手段，它直接影响到变压器的安全稳定运行。
电容式套管介损测试是一项标准的变压器绕组绝缘质量检测方式，即将一个电容容积为1.8L的电容器插入变压器绕组中，其中绕组与电容器的串联效应使得电流在绕组内部流动，电容器内的电极之间产生电压，从而测量得到绕组的电容式套管介损的数值。
二、电容式套管介损数据的异常情况由于各种原因，电容式套管介损测试数据有时会出现异常，主要表现为以下几个方面：（一）读数异常测试人员在测试时可能会出现操作不当，如连接不紧或接触不良，导致读数出现偏差或波动较大。
在数据上出现骤升或骤降情况。
（二）超出范围仪器在正常运行下测量范围是20W以下，当电容式套管介损超出该范围时，测试结果不准确，需要更换更高阶的测量设备才能测量。
（三）非随时间变化异常电容式套管介损测试的结果应该是随时间推移逐渐稳定，但如果测试的数据出现非随时间变化的异常情况，如单次测试结果比平均值远大或远小，这可能表明绕组绝缘存在故障或损坏。
（四）畸变波在测试时，电容式套管介损发生畸变波时，它会导致读数不准确或错误，这时测试仪器可能会出现误报异常。
三、异常数据的处理方法在发现电容式套管介损数据异常时，需要进行正确的处理方法。
（一）根据常识和经验来分析异常数据的原因，检查测量仪器的正常性。
（二）在电容式套管介损测试完毕后，在数据处理程序中进行对比和分析，发现异常数据，并问询测试工人得到数据异常的原因。
变压器套管故障分析与预防对策
变压器套管故障分析与预防对策摘要：作为电力变压器的重要组件之一，套管将变压器的绕组引线引至变压器外部，这样就实现了绝缘以及固定引线的效果，所以变压器的套管一定要达到相应的机械与电气的强度要求。
调查数据表明，在电力变压器事故中因套管发生事故的次数比较少，并且一些套管隐患及异常暂时不会导致事故发生，但如果不能够及时地处理，那么极有可能导致不可估量的后果，将直接的影响到电力系统的安全稳定运行。
因此，对变压器套管的故障及处理方法进行分析是非常重要的。
基于此，本文就针对变压器套管故障分析与预防对策进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：变压器；套管；故障；预防对策在电力系统中，电力变压器必不可少，它是一种改变电压和电流的设备。
变压器内部绕组的引线靠套管引出变压器器身。
因工作属性，套管需要适应各种条件，既要具有足够的机械强度，又要满足良好的绝缘性能。
套管形式多样，有纯瓷套管、充气套管、充油套管、电容式套管（胶纸电容式、油纸电容式）等不同形式。
套管的故障也是多种多样的。
为维护电力系统安全，加强套管维护，防止套管出现问题是工作重点。
1电力变压器套管故障类型及原因分析电力变压器套管结构如图1所示，其常见故障有以下几种。
1.1套管发热故障电力变压器套管发热通常是由于内部接头发热故障或者外部接头故障引起的。
引起内部接头故障的原因主要包含以下两个方面：1）变压器其绕组引线与引线接头之间的焊接或压接工艺不良，导致接触电阻过大或者过流截面较小，从而发生内部接头发热故障；二是绕组引线接头与导电头间的螺纹连接接触不良或者不紧固等。
比如说，绕组引线接头与导电头间的定位圆柱销或者定位螺母没有装，再或者运行振动造成松脱，最终导致两者间的接触不良、结合不紧固等。
引起外部接头发热故障的原因同样包含两个方面：一是变压器套管接线的加紧螺栓与导电头的上部圆柱体配合不当或者没有拧紧，从而使得接触电阻增大，导致接头处的温度越来越高。
2）外部引接导线与变压器套管接线掌间的加工安装工艺不良或者接触面积不足。
220kV变压器套管故障原因及对策分析
220kV变压器套管故障原因及对策分析
220kV变压器套管是220kV变压器外壳结构的一部分，它可做到保护变压器的内部和外部免受电气和环境的不利影响。
由于它是一个非常关键的部分，当它出现故障时会对变压器的可靠性和安全性产生很大的影响。
因此，必须了解220kV变压器套管故障的原因及其相应的对策分析。
220kV变压器套管故障一般可分为腐蚀故障和损坏故障两类。
腐蚀故障是指变压器套管表面被氧化物及有机物等气体侵蚀而导致的。
这类故障的发生一般受到环境湿度及污染条件的影响，大部分情况下可以通过改善环境措施来避免。
损坏故障则是由于变压器套管的几何结构产生的。
这类故障的发生一般是由于安装不当、操作不当及一些环境因素造成的，需要采取适当的措施来避免。
（1）完善安装工艺。
应加强安装工艺监控，控制安装质量，避免变压器套管出现安装不良现象，从而避免损坏故障发生。
（2）防止污染。
应采取有效措施，通过过滤器、罩离子增强设备等技术来防止有害物质和有机物的污染，从而避免腐蚀故障的发生。
（3）优化保护措施。
应采用改良型和高效能绝缘油，添加抗氧剂来优化光绝缘、感应耗散气隙等技术，提高变压器套管的耐候性和抗紫外线性能，以免被气象影响。
通过以上分析，220kV变压器套管故障的原因及其对策分析已有所掌握。
任何技术人员在安装、操作及维护过程中应加以重视，正确地使用和维护220kV变压器套管，及时发现和消除不良状况，以确保220kV变压器的可靠性和安全性，提高220kV变压器的运行效率。
110kV及以上变压器套管常见缺陷和故障分析
110kV及以上变压器套管常见缺陷和故障分析摘要：变压器套管作为电力系统中重要的组成部分，承担着保护和支撑变压器的重要任务。
然而，由于长期运行和外部环境的影响，变压器套管存在着各种缺陷和故障。
本文旨在分析110kV及以上变压器套管的常见缺陷和故障，并探讨相应的分析方法和预防维护措施，以提高变压器套管的可靠性和运行安全性。
关键词：变压器套管；故障；预防；维护一、变压器套管的常见缺陷（一）机械缺陷（1）腐蚀和氧化：变压器套管长期暴露在恶劣的环境中，易受到潮湿、化学腐蚀等因素的影响，导致腐蚀和氧化现象的发生，进而降低套管的机械强度和绝缘性能；（2）金属疲劳：由于变压器套管在长期运行中承受重复的负荷作用和热循环，会导致金属材料产生疲劳损伤，如裂纹、变形等，从而影响套管的结构强度和稳定性[1]；（3）焊接问题：变压器套管通常采用焊接方式连接，焊接缺陷会对套管的整体强度和密封性产生负面影响。
常见的焊接问题包括焊接接头裂纹、焊缝气孔等。
（二）绝缘缺陷（1）绝缘老化：变压器套管中的绝缘材料经过长期使用后，会受到高温、湿度等因素的影响，导致绝缘老化现象的发生，降低绝缘材料的绝缘性能和耐久性；（2）绝缘材料损坏：在运行过程中，变压器套管可能会遭受外部冲击、挤压等因素，导致绝缘材料的损伤，如破裂、断裂等，从而引发绝缘性能下降和故障风险的增加；（3）绝缘击穿：当绝缘材料受到过高电压或电场强度的作用时，可能发生绝缘击穿现象，导致变压器套管失去绝缘功能，从而引发更严重的故障。
二、变压器套管的常见故障（一）温度过高（1）过载：变压器套管在运行过程中承受着来自负荷电流的热负荷，如果超过套管所能承受的额定负荷，将导致套管温度升高，进而引发过热和故障；（2）冷却系统故障：变压器套管的冷却系统如风扇、冷却器等，如果存在故障或运行不良，会导致套管的散热能力降低，使温度升高，增加故障的风险。
（二）油漏（1）密封问题：变压器套管通常使用油作为绝缘介质和冷却介质，如果套管的密封性能出现问题，可能导致油液泄漏，进而降低绝缘性能和冷却效果；（2）压力异常：变压器套管的油箱在运行过程中会受到内部和外部压力的影响，如果油箱的压力异常，如过高或过低，可能引起油漏现象。
220kV变压器套管故障原因及对策分析
220kV变压器套管故障原因及对策分析一、引言220kV变压器是电网输配电系统中重要的电力设备，起着电力输入与输出、电压变换、电能负载平衡等作用。
套管是变压器的重要组成部分之一，起到保护变压器油箱和绝缘材料的作用。
在运行过程中，套管也可能会出现故障，严重影响变压器的正常运行。
本文将对220kV变压器套管故障的原因和对策进行分析。
二、套管故障的原因1.质量问题：套管的制造材料质量不合格或工艺不合理，容易导致套管的质量问题。
材料强度不够，容易变形或破裂；制造工艺不够精细，导致套管表面不光滑、有气泡或裂纹等缺陷。
2.安装问题：套管的安装过程中，如果操作不当或存在施工质量问题，也容易导致套管故障。
安装时未按要求进行对接或固定，导致套管与油箱接触不紧密；安装过程中力度不均匀或有冲击，导致套管变形或损坏。
3.外部因素：套管在运行过程中，也会受到一些外界因素的影响而出现故障。
气候环境变化引起的温度变化，导致套管材料膨胀、收缩，引起应力变化；外部冲击、振动或挤压等因素，导致套管变形或破裂。
三、对策分析1. 套管质量控制：要加强套管的质量控制，选用合格的材料，加强工艺管理，确保套管的质量稳定。
对套管进行严格的质量检测，确保套管的结构完整、表面光滑，杜绝缺陷。
2. 安装质量控制：要加强对套管安装施工的质量控制，提高操作人员的技术水平，严格按照安装要求进行操作。
特别是在对接与固定过程中，要认真检查、精确操作，保证套管与油箱之间的接触紧密，避免安装过程中的冲击和变形。
3. 加强运行监测：定期对套管进行运行检测，了解套管的运行状况，及时发现问题并加以处理。
通过监测温度、振动、应力等参数，判断套管是否存在异常，并采取相应的解决措施，防止故障进一步扩大。
4. 增强套管设计的抗冲击、抗振动能力：在套管的设计过程中，应充分考虑套管的承载能力和抗外界因素的能力，采取合理的结构设计和优化。
增加套管的厚度，采用吸能材料等，提高套管的抗冲击、抗振动能力。
220kV变压器套管故障原因及对策分析
220kV变压器套管故障原因及对策分析
1. 温度过高：变压器套管在正常运行时会产生一定的热量，但如果运行温度超过了设计温度，就会导致套管损坏。
这可能是由于环境温度过高、冷却系统故障、负荷过重等原因引起的。
2. 绝缘老化：套管绝缘材料可能会因为工作时间长、环境影响等原因导致老化，失去绝缘性能。
这会增加套管与介质之间的电压应力，从而导致套管绝缘能力下降。
3. 异物侵入：变压器套管外部可能会受到各种异物的侵入，如灰尘、湿气等。
这些异物会导致套管绝缘性能下降，从而增加了套管的故障风险。
1. 温度控制：加强变压器冷却系统的维护和监控，确保冷却系统正常工作。
定期检查和清洁冷却设备，保证冷却效果的良好，避免温度过高。
2. 绝缘检测：定期对变压器套管进行绝缘测试，确保其绝缘性能符合要求。
如有发现绝缘老化或损坏的情况，及时更换绝缘材料。
3. 异物防护：加强变压器套管的防护措施，确保外部异物不能进入套管内部。
定期清理变压器周围的环境，及时清除灰尘和湿气等异物。
4. 定期检修：按照变压器运行规程，定期进行变压器的检修和维护工作，及时发现和排除隐患。
5. 负荷控制：合理控制变压器负荷，避免过载运行。
合理规划负荷分配，确保变压器的正常运行。
通过以上对策的分析和措施的实施，可以有效降低220kV变压器套管故障的风险，保证变压器的正常运行。
变压器套管故障状况及其分析
套 管 的 事 故 率 占全 部 变 压 器 事 故 率 的 比例 并
不 是 很 大 、 它 有 逐 年 增 大 的 趋 势 ， 别 是 套 管 的 但 特 电 容芯 子一 旦 出现 放 电等 事 故就 会 造 成 爆炸 ， 易 极
闪络 ， 变差 动保 护 动 作 ， 、 、 主 一 二 三次 跳 闸 ， 变停 主 电。检查 发现 套管 上部 储油 柜 下表 面 与套管 中 间法
第３ ９卷
第 ７期 Ｚ Fra bibliotek变 珏
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Ｖ １９ ｏ． ３ Ｊｌ ｕｙ
Ｎ ｏ７ ２０ ０２
２０ ０ ２年 ７ 月
变压器套管故障状况及其分析
运 行 啦 妒
王 世 阁
（ 宁省 电力 有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １ ０ ０ ） 辽 ０ ６ １
摘要： 介绍和分 析了国内电网中变压器套管故障情况 ， 出了防止事故发生的措 施。 提
的责任
地 区下 了一 场带 有 大量 黄 土 的雨 ， 引线 及 套 管 外绝 缘 受 到严 重 污 染 ，０ ｋ ５ ０ Ｖ侧 套 管 引线 积 累 的 污 秽 连 同套 管 表 面 积尘 ， 雨 中形 成 上 下 法 兰 间 的导 电通 在
道。
（ ）９ １年 １ 月 ９日， ４ １９ １ 色谱 分 析发 现董 家 变 电
管 引线着 火 。该 主变 为原苏 联 １６ ９ ０年 产 品 ， 型号 为 Ｏ Ｔ 一 Ｏ ｏ ／ ４ ／ ９ １ ． ， 管 型号 为 ＭＴ 一 ３ Ｒ ｒ ４ ０ Ｏ ２ ２ ６ ／ ３８ 套 Ｅ １８
故 障 发 生后 ， 管 油 大 量 溢 出着 火 ， 损 ２ ０ Ｖ 套 套 烧 ２ｋ
兰 间有 放 电痕 迹 ， 下 部 均有 烧 伤 麻 点 。该 主 变型 上 号 为 Ｄ Ｐ １ ２ ｏ ０ ／ ｏ ，９ ６年 ７月 出厂 ， 当年 Ｆ Ｓ — ５ ０ ｏ ５ ｏ １８ １ １月 ２ 日投入 运 行 。事故 原 因是 ， ４ ５月 １ ３日海城
浅谈变压器套管异常分析及解决措施
２ ２ ０ ｋ ￣ 神农站 １ ＃ 主变 ２ ２ ０ ｋ Ｖ套管色谮分折数据 设备名称 １ 号主变 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 套管 Ａ相 １ 号主变 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 套管 Ｂ相 １ 号主变 ２ ２ ０ ｋ ｇ 套管 ｃ相 ｌ 号主变 ２ ２ ０ ｋ Ｙ 套管 ０相 试验标准 单位ｚ Ｌ ／ Ｌ １ ０ ｌ ２ ０ ０ Ｏ ５ 正常 ３ 正常 ２ ２ 正常
为“ １ ２ ２ ” ，根据特征气体及三比值 法判断，该套管存在电弧放电兼过热 故障。 根据 高压试验 数据及 油色谱分析数据综合分析，ｉ号主变 ２ ２ ０ ｋ Ｖ套 管末 屏采用 弹簧压紧式结构 ，弹簧做导体，由于设计存在缺陷，弹簧长
２ ）２ ２ ０ ｋ Ｖ套 管铭牌 ：
型 号 ：Ｂ Ｒ Ｄ Ｌ Ｗ ２ —２ ５ ２ ／ ６ ３ ０ —４
使用仪器 ： Ｆ Ｌ Ｕ Ｋ Ｅ兆欧表
定的机械强度 ， 是 变压 器中一个 主要部件 。套管需有 不同的电压和 电流
等级， 外绝缘 大多是 瓷套 。套管有 纯瓷套管 、充油套 管、充 气套管 、电 容式套管等 不同形 式。而电容 式套管是 以电容 芯子为主绝缘 的套管 ， 有 胶纸 电容式和油纸 电容式套管 两种 ， 本 文对 油纸 电容 式套管 的故 障分析 及解决措施进行介 绍和分析 。
２ ）２ ２ ０ ｋ Ｖ套 管 末 屏 介 质 损 耗 试 验 数 据
上层 油温 ：２ ８ ℃ 环境温度 ：２ ３℃ 相对湿度 ：７ ０ ％
一
、
问题简述
使用仪器 ： Ｆ Ｌ Ｕ Ｋ Ｅ 兆欧 表 项 目 Ａ Ｂ Ｃ 备 注
某２ ２ ０千伏变 电站 １ ＃ 主变停 电例行试验时 ，发现 １ 号主变 ２ ２ ０ ｋ Ｖ Ｃ 相套管末屏绝缘 电阻只有 ０ ． １ ＭＱ，且末屏及防雨帽 内有碳化黑油 。Ｃ
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高压套管是变压器的重要组件之一，它起着将绕组引出线引出油箱，并连接到电网的作用，直接制约变压器运行可靠性。
如果不能及时发现其内部故障或维护不当，极易发生绝缘损坏甚至击穿爆炸事故。
而油色谱检测通过分析油中溶解气体的组分和含量，能灵敏地分析出充油电气设备存在的潜伏性故障，判断其发展趋势及危害程度。
因此，应通过套管油样的定期检测分析，判断套管内部有无潜伏性故障，进而保证套管及主设备的安全运行。
1 故障情况
某220kV 变电站于2007 年10 月31 日投入运行，2009 年3 月14 日，该变电站3 号主变进行停电预防性试验，发现其高压C 相套管油色谱数据异常，总烃、氢气及乙炔含量均严重超标。
该套管为某公司2006 年11 月出厂的BRL1W1-252/630-4 型产品。
利用改良三比值法编码规则，得出此次故障的编码为2 0 2，初步判断故障为该套管内部存在电弧放电故障，估计是由于该套管内部存在不同电位的不良连接点间的连续火花放电所引起的。
该套管主绝缘的介质损耗角正切值tanδ和电容量未发现异常，末屏绝缘电阻满足标准要求，表明该套管主绝缘没有受到严重破坏。
2 解体检查情况
为了查明该220kV 变电站3 号主变高压C 相套管的故障原因，将该套管进行了解体检查。
首先拆除该套管末屏接地装置，发现末屏接地装置的顶针与电容芯子末屏裸露部分的接触处已移动到末屏裸露部分的边缘，且顶针与电容芯子末屏接触处有明显放电烧蚀痕迹，
为了查找该套管末屏接地装置的顶针与电容芯子末屏裸露处产生移位的原因，对该套管做了进一步解体检查，松开中心导管两端的螺母，将电容芯子取出，发现该套管整个电容芯子沿中心导管整体下移23mm。
为了查找该套管电容芯子整体下移的原因，将电容芯子从中心导管上拆除，发现电容芯子最里层电缆纸与中心导管之间漏涂专用粘接剂(套管生产厂家的工艺要求：为了防止电容芯子整体下移，电容芯子最里层电缆纸与中心导管之间应涂专用粘接剂)，且该套管电容芯子卷制得不够紧密，卷制同心度不满足工艺要求，导致电容芯子端部切削整形后外部成波浪形，部分电缆纸两端均无连接，镶嵌于电容芯子内部，使电容芯子整体绕紧力下降。
另外，该套管的电容芯子下部没有防止电容芯子下移的绝缘支撑物也是造成电容芯子整体下移的主要原因。
3 故障原因分析
3.1 套管结构该
220kV 变电站3 号主变高压C 相套管为高压油纸电容型套管。
高压油纸电容型套管具有内外绝缘两部分：内绝缘为一圆柱形电容芯子，是由电缆纸和多层铝箔极板卷制而成，从贴近中心导管的“零屏”到外部的“末屏”，随着直径增大，长度逐渐缩短，使每两层铝箔之间的电容大体相同，由此控制轴向和径向电场，均匀端部场强;外绝缘为瓷套，瓷套的中部有供安装用的金属连接套筒(也称法兰)，头部有供油量变化的储油柜，法兰以下的下瓷套伸入变压器油箱内，也是内绝缘的容器，使瓷套内绝缘实现全封闭。
套管经总装密封后，抽真空注入变压器油。
套管中的油与变压器本体内的油是不相通的。
套管轴向的紧固具有弹性，以补偿导电杆的伸缩。
除主体结构外，为运行维护需要，在储油柜上有油面指示器，套筒上装有末屏接地装置(用来测量电容芯子的绝缘)，还有取油样和注油孔等。
该套管末屏接地装置采用顶针式。
顶针式末屏接地装置为接线柱一端接套管末屏，另一端接地，绝缘瓷套中间有一个弹簧将其连接。
顶针式末屏接地装置原理如图3 所示。
顶针式末屏接地装置最难控制的是接线柱与套管末屏的可靠接触，因为套管法兰与末屏之间的间隙公差约5mm(电压越高，公差越大)。
由于是硬接触，接线柱与套管末屏的松紧度无法控制，太松易造成接触不良，太紧易损坏末屏与倒数第二屏的绝缘，很可能造成接线柱错位，导致与末屏接触不良。
3.2 故障原因分析
根据该220kV 变电站3 号主变高压C 相套管的试验、解体检查及产品结构情况，得出以下结论。
(1)该套管乙炔、总烃和氢气含量严重超标的直接原因是由于末屏接地引出处与电容屏末屏接触不良，造成该处在运行中产生火花放电，使变压器油大量分解。
(2)该套管末屏接地引出处与电容屏末屏接触不良的直接原因是生产厂家生产工艺控制不严，漏涂粘接剂。
电容芯子绕制不紧，且同心度不满足工艺要求，切削后引起整体绕紧力下降。
在制造、运输、安装和运行过程中存在的震动使该套管电容芯子整体下移，导致末屏绝缘瓷套的顶针滑到电缆纸上。
(3)该套管末屏接地引出处与电容屏末屏接触不良的间接原因该套管生产厂家未采取充分有效措施防止套管在制造、运输、安装和运行过程中可能产生的电容芯子位移。
4 防范措施
该220kV 变电站3 号主变高压C 相套管故障的及时发现，得力于油色谱检测，防止了一起可能发生的套管爆炸事故。
为防止此类故障导致事故的发生，今后应采取以下防范措施。
(1)生产厂家在套管制造过程中应加强质量管理，细化工艺控制卡，做到每个生产细节都得到严格把关，确保质量管理体系有效运转。
在套管的防窜动措施和末屏的引出方式方面，应进一步开展研究工作。
(2)油色谱检测通过分析油中溶解气体的组分和含量，能灵敏地分析出充油电气设备存在的潜伏性故障，判断其发展趋势及危害程度，因此，应通过套管油样的定期检测分析，以判断套管内部有无潜伏性故障，进而保证套管及变压器的安全运行。
(3)利用红外热成像仪进行测温，重点检测电容型套管本体及末屏根部的温度，对发现三相不平衡的设备应加强监测。
(4)认真检查同类型套管的末屏接地装置接线柱与套管末屏接触是否良好，电容芯子是否下滑，发现问题及时处理。