大型變壓器高壓套管爆炸的原因分析及防范措施

1、大型變壓器高壓套管爆炸的原因分析及防范措施畢業(yè)論文姓名xxx學(xué)號(hào)xxxxxxxx系（院）班級(jí)xxxxxxxx指導(dǎo)教師xxxx20xx年05月23日淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文目 錄摘s 1abstract2第一章緒論31.1課題的背.31.2課題的意義.31.3本文的主要工3第二章高壓套管技術(shù)條件42.1高壓套管的定義及分類42.1.1高壓套管的定義42.1.2高壓套管的分類52.2技術(shù)要72.2.1套管的運(yùn)行條件72.2.2套管的制第三章人型變壓器高壓套管事故統(tǒng)計(jì)及故障發(fā)3.1高壓套管事故統(tǒng)i十93.2防范性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的故3.3色譜分析發(fā)現(xiàn)的故11第四章大型變壓器高壓套管爆炸事故原因分析及處134.1

2、事故發(fā)生過(guò)134.2絕緣擊穿分析134.3絕緣油中氣泡產(chǎn)生的局部放< 144.4油浸紙的氣隙產(chǎn)生局部放tu 144.5局部放電造成了事故154.6防止電容式套管絕緣事故發(fā)生的有效措第五章大型變壓器高壓套管爆炸分析及防范措施總175.1對(duì)套管的故障進(jìn)行分t斤175.2根據(jù)故障分析制定處理措175.3通過(guò)套管故障分析發(fā)現(xiàn)形成缺陷的途徑18結(jié)束i吾20參考文獻(xiàn)22致i射23淄搏職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘 要套管是變壓器的重要組件之一，其作用是把變壓器的高、低壓繞組的著固定引線的作用。運(yùn)行中的變壓器要長(zhǎng)期承受工作電壓、負(fù)荷電流以及 在故障屮出現(xiàn)的短時(shí)過(guò)電壓、大電流的作用，因此對(duì)套管的制造、運(yùn)行、檢修和測(cè)

3、試都有嚴(yán)格的規(guī)定和要求。近年來(lái)，在我國(guó)的一些地區(qū)發(fā)生了多起變壓器運(yùn)行事故，而高壓套管故障引發(fā)的事故率所占的比例較大。關(guān)鍵詞：變壓器、套管、故障、檢修1淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文abstractthe casing is one of the important components of the transformer, and itsrole is to the transformer high, low-voltage winding wires are respectively ledto the external fuel tank. sleeve not only plays a lead

4、 on the insulation effect,but also plays a lead role fixed. the operation of the transformer should belong-term work under voltage, load current and appeared in the fault ofshort-time voltage, high current role, so the manufacture, operation,maintenance and testing of the casing has strict regulatio

5、ns and requirements.in recent years, there have been many transformer accident in some areas ofour country, and the fault of high voltage bushing caused the accident rate ofthe larger proportion of.keywords: maintenance, fault, transformer, casing2淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第一章緒論1.1課題的背景國(guó)產(chǎn)電力變壓器110 kv及以上進(jìn)出線套管多數(shù)采用油浸紙絕

6、緣電容式套管。這類套管往往由于結(jié)構(gòu)或制造工藝不良，漏油滲水，或者運(yùn)行中維護(hù)不當(dāng)，使電氣絕緣性能下降，造成電力變壓器燒毀或停運(yùn)，危及電力 系統(tǒng)的安全。例如：1994年8月邯鄲電業(yè)局1臺(tái)sfl-31500/110型電力變壓器由于110 kv側(cè)a相套管絕緣事故爆炸，導(dǎo)致變壓器燒毀；1995年潮州電力局1臺(tái)sfps-120000/220型電力變壓器剛投運(yùn)不久由于套管制造工藝不良發(fā)生爆炸，使變壓器停運(yùn)18d,嚴(yán)重影響粵東電網(wǎng)運(yùn)行；1995年茂名熱電廠1臺(tái)sfps-120000/220型電力變壓器由于套管漏油，維護(hù)不良，檢修后投入運(yùn)行1周后發(fā)生套管爆炸,導(dǎo)致變壓器燒毀,損失400多萬(wàn)元。種種事故表明，出線

7、套管是變壓器絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，一旦套管發(fā)生事故，就會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)變壓器運(yùn)行。1.2課題的意義在大型變壓器故障中，套管故障帶來(lái)的危害是嚴(yán)重的，它的炸裂往往可以引起火災(zāi)。要充分重視變壓器套管的選用、驗(yàn)收、安裝、試驗(yàn)及維護(hù)等工作。無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外工廠生產(chǎn)的套管，對(duì)其內(nèi)、外絕緣都應(yīng)留有一定裕度，并考慮系統(tǒng)和環(huán)境變化對(duì)套管運(yùn)行帶來(lái)的影響，要適應(yīng)我國(guó)環(huán)境和電網(wǎng)運(yùn)行條件的要求。一定要選用有豐富制造經(jīng)驗(yàn)、有良好運(yùn)行業(yè)績(jī)、通過(guò)權(quán)威部門(mén)嚴(yán)格型式試驗(yàn)的套管專業(yè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。1.3本文的主要工作本文的主要工作是研宄高壓套管末屏接地不良引起的套管故障。從技了技術(shù)要求。并且對(duì)高壓套管事故做了統(tǒng)計(jì)其中事故發(fā)現(xiàn)分成防范性試驗(yàn)

8、發(fā)現(xiàn)的故障和色譜分析發(fā)現(xiàn)的故障。為了更加詳細(xì)的分析高壓末屏接地不良引起的套管事故本文借用茂名熱電廠4號(hào)主變壓器a相高壓套管絕緣層擊穿末屏引線燒斷引起套管過(guò)壓爆炸事故講解，并做分析及防范措施總結(jié)。3淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第二章高壓套管技術(shù)條件2.1高壓套管的定義及分類2.1.1高壓套管的定義(1) 電容式套管主絕緣內(nèi)部布置有導(dǎo)電或半導(dǎo)電的導(dǎo)電層以調(diào)整套管電場(chǎng)分布的套(2) 油浸紙?zhí)坠苤鹘^緣由絕緣紙卷繞成芯子所構(gòu)成，經(jīng)處理再浸以絕緣液體(通常為變 壓器油)。芯子裝在絕緣套內(nèi)，芯子與絕緣套之間充以與浸漬時(shí)所用的相冋的絕緣液體。(3) 膠粘紙?zhí)坠苤鹘^緣由上膠紙卷繞成的芯子所構(gòu)成，在卷繞過(guò)程中，由于樹(shù)脂的

9、涂覆，使每一紙層相粘，并由于樹(shù)脂的熱固化而粘結(jié)。膠粘紙?zhí)坠芸梢詭в薪^緣套，此時(shí)其屮的空間應(yīng)充以絕緣液體或其他絕緣介質(zhì)。(4) 膠浸紙?zhí)坠苤鹘^緣由絕緣紙卷繞的芯子構(gòu)成，隨活經(jīng)樹(shù)脂浸漬并固化膠浸紙?zhí)坠芸梢詭в薪^緣套，此時(shí)其中的空間應(yīng)充以絕緣液體或其他絕緣介質(zhì)。(5) 澆鑄樹(shù)脂套管主絕緣由含或不含無(wú)機(jī)充填物的一種由樹(shù)脂澆鑄而成的套管。(6) 復(fù)合絕緣套管主絕緣至少由兩種不同的絕緣材料組合所構(gòu)成的套管。(7) 充液體或充混合物套管絕緣套內(nèi)表面和固體主絕緣之間的空間充有油或某種絕緣混合物的 套管(8) 液體絕緣套管主絕緣由油或其他絕緣液體構(gòu)成的套管。(9) 充氣套管固體主絕緣與絕緣套內(nèi)表面之間充以處在人

10、氣壓力或更高壓力的(與 周圍空氣不同的)氣4淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文體的套管。(10) 氣體絕緣套管主絕緣由等于或高于大氣壓力的(與周圍空氣不同的)氣體構(gòu)成的套管。(11) 氣體浸潰套管主絕緣為用紙或塑料膜卷繞的芯子經(jīng)處理后同等于或高于大氣壓力 下的(不同于周圍空氣的)全體浸潰構(gòu)成，且芯子與絕緣套之間的空間充以 與浸漬的所使用的相同氣體的套管。兩端均設(shè)計(jì)用于周圍空氣中但不暴露在戶外大氣條件下的套管。(13) 戶外套管兩端均設(shè)計(jì)用于周圍空氣中，并暴露在戶外大氣條件下的套管。(14) 戶外一戶內(nèi)套管兩端均設(shè)計(jì)用于大氣壓力下周圍空氣屮的套管，其一端暴露在戶外大氣條件下，而另一端不暴露在戶外大氣條件下。(

11、15) 戶外一浸入式套管一端設(shè)計(jì)用于周圍空氣中并暴露在戶外大氣條件下，另一端浸人不同 于周圍空氣的絕緣介質(zhì)(如油或氣體)中的套管。(16) 戶內(nèi)浸入式套管一端設(shè)計(jì)用于周圍空氣中但不暴露在戶外大氣條件下，而另一端浸人 不同于周圍空氣的絕緣介質(zhì)(如汕或氣體)中的套管。(17) 完全浸入式套管兩端均浸人不同于周圍空氣的絕緣介質(zhì)中(如油或氣體)的套管。(18) 穿纜式套管不具有整體載流導(dǎo)體的套管，電纜或其他導(dǎo)體經(jīng)套管引人并連接到另一端。將它拆卸后可以取下的套管。2.1.2高壓套管的分類套管的分類列于表15淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文2.2技術(shù)要求2.2.1套管的運(yùn)行條件(1) 暫時(shí)過(guò)電壓額

12、定電壓u等于或低于170rv的套管，應(yīng)能在u電壓下運(yùn)行，額定電壓高于170kv的套管，應(yīng)能在0.8u下運(yùn)行(過(guò)電壓時(shí)間每24h內(nèi)累計(jì)不得 超過(guò)8h;全年累計(jì)不得超過(guò)125h)。對(duì)過(guò)電壓可能超過(guò)上述值的系統(tǒng)，可選 取較高u的套管。(2) 海拔一端或兩端處于環(huán)境空氣中的套管，適用于在海拔1000m及以下運(yùn)行,當(dāng)套管使用于海拔超過(guò)1000m,時(shí)，其外絕緣試驗(yàn)電壓應(yīng)按gb311.1規(guī)定進(jìn)行校正。套管浸人介質(zhì)中的部分，不需作海拔校正。注：由于套管浸入介質(zhì)部分的介質(zhì)擊穿強(qiáng)度和閃絡(luò)電壓的限制.使在高海拔使用的套管，無(wú)法在比運(yùn)行地點(diǎn)低的海拔下用試驗(yàn)的方法來(lái)檢驗(yàn)套管的外絕緣距離是否足夠時(shí)，供方可用其他方法來(lái)說(shuō)明

13、其絕緣距離是否合適。當(dāng)海拔高度超過(guò)1000m而不超過(guò)4000m時(shí)，則每增高100m,其閃絡(luò)距離 應(yīng)增加1%,例:套管安裝的海拔2800m,閃絡(luò)距離增加為:l%*(2800m 1000m)/100m=18%o(3) 環(huán)境空氣和浸入介質(zhì)屮運(yùn)行的極限溫度如下：1-45°co b)封閉母線中的空氣溫度最高800°coc) 變壓器中汕溫度最高100°c,最高日平均90°c。d) 其他介質(zhì)溫度按使用該套管的電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。(4) 安裝角度對(duì)設(shè)計(jì)為垂直安裝的套管，一般允許其軸線與垂直線的安裝夾角不超過(guò)30°。對(duì)設(shè)計(jì)為水平安裝的套管，一般允許其軸線與水平線的安裝

14、夾角不超過(guò)15°。當(dāng)需要超過(guò)以上規(guī)定的角度情況下安裝時(shí)，可按表7允許彎曲負(fù)荷下運(yùn)行，也可由供需雙方協(xié)議商定。2.2.2套管的制造(1) 套管的瓷套應(yīng)符合gb772的規(guī)定，浸漬或充以其他絕緣介質(zhì)的其瓷套應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文(2) 套管的爬電比距，套管戶外端瓷套最小公稱爬電距離與套管額 定電壓u,的比值(爬電比距)應(yīng)符合gb/t5582的規(guī)定。即:污穢等級(jí)爬電比距(mm/kv)i 16ii 20iii 25iv 31套管戶外端瓷套實(shí)際爬電距離對(duì)最小公稱爬電距離的負(fù)偏差應(yīng)符合gb772規(guī)定，不得超過(guò)下式(1)的規(guī)定。0.025l+6mm.(1)式中:l 一最小公稱爬

15、電距離。注：對(duì)于污穢地區(qū)使用的套管其瓷套外形結(jié)構(gòu)應(yīng)特合jb/t5895的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)產(chǎn)品戶外端瓷套平均直徑等丁或大于300mm,選用時(shí)還應(yīng)考慮有效爬電距離的校正。(3) 套管的接線端子應(yīng)符合gb/t5273規(guī)定。(4) 套管所有外露的金屬附件應(yīng)無(wú)毛刺、尖角、開(kāi)裂，并應(yīng)有防護(hù) 層(或鍍層);套管與變壓汕接觸的金屬零件表面應(yīng)涂耐汕性絕緣漆，膠紙電容芯子表面涂防潮耐油絕緣漆，漆層應(yīng)光滑，無(wú)開(kāi)裂。淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第三章大型變壓器高壓套管事故統(tǒng)計(jì)及故障發(fā)現(xiàn)3.1高壓套管事故統(tǒng)計(jì)變壓器套管是將變壓器內(nèi)部的高、低壓引線引到油箱外部的出線裝置套管作為引線對(duì)地的絕緣，還擔(dān)負(fù)著固定引線的作用。因此，它必須具有

16、規(guī)定的電氣和機(jī)械強(qiáng)度。由于它在運(yùn)行中除應(yīng)承受長(zhǎng)期負(fù)載電流外，還應(yīng)能承受短路時(shí)的瞬時(shí)過(guò)熱，即應(yīng)有良好的熱穩(wěn)定性。如果變壓器套管存在缺陷或發(fā)生故障，將直接危及變壓器的安全運(yùn)行及其供電可靠性。近年來(lái)，運(yùn)行屮的套管事故率和故障率都呈上升趨勢(shì)。裾不完全統(tǒng)計(jì)，2000年 以來(lái)，500kv變壓器套管在運(yùn)行中發(fā)生爆炸、著火事故的有9次之多。國(guó)或制造工藝不良、安裝工藝不良等造成套管接頭過(guò)熱；瓷套外絕緣在惡劣 環(huán)境下發(fā)生雨屮閃絡(luò)；末屏接地不良造成油色譜超標(biāo)等。長(zhǎng)期運(yùn)行屮密封墊圈老化裂紋，發(fā)生漏油、滲水，加上維護(hù)不到位，使套管的電氣絕緣性能下降，甚至發(fā)生套管爆炸。因此，對(duì)運(yùn)行中的油紙電容式套管應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視，及時(shí)進(jìn)行檢

17、修、維護(hù)及試驗(yàn)，提前采取防范措施，確保設(shè)備安全運(yùn)行。表2高壓套管事故統(tǒng)計(jì)3.2防范性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的故障(1) 某500kv變電所，在1996年春季預(yù)試時(shí)發(fā)現(xiàn)：1號(hào)電抗器(型號(hào)：bkdfp 40000/500，9淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文1981年12月制造)c相套管，在絕緣試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)末屏絕緣不良，在測(cè)絕緣電阻時(shí)，聽(tīng)到中間法蘭處有放電聲。套管分解后，發(fā)現(xiàn)套管末屏有兩個(gè)引出接地線，其中閑置的引出線未做絕緣處理，殘留約40mm長(zhǎng)的引線失壓在外層白布帶內(nèi)，白布帶松脫后，下落至距離法蘭很近的內(nèi)壁處，以致出現(xiàn)測(cè)絕緣時(shí)的放電聲。經(jīng)絕緣處理后運(yùn)行良好。(2) 2006年3月21日，大連某變電所2號(hào)變定檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)一次a相

18、套管末屏與接地外罩上有很明顯的放電、燒蝕痕跡。經(jīng)檢查，原因是末屏引出銅線與小套管連接松動(dòng)，造成放電。(3) 某變電所主變型號(hào)為sfz8 m 25000/63,套管型號(hào)為brw3 66 (1999年11月生產(chǎn))，小套管經(jīng)接地罩(俗稱“草帽”式接地罩)接地。變壓器預(yù)防性試驗(yàn)后投入運(yùn)行時(shí)66kv側(cè)a相、b相套管末屏小套管接地罩螺栓前，沒(méi)有將接地罩和法蘭間的油漆清除，致使接地罩和法蘭之間接觸不良，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行后接地罩與法蘭間放電。將接地罩和法蘭之間油漆清除、接觸良好后，運(yùn)行正常。（4）某變電所型號(hào)為s74000/63主變，套管型號(hào)為bry 60 （1973年2月產(chǎn)品）。預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)高壓b相套管

19、末屏絕緣電阻明顯下降，僅為10mq （標(biāo)準(zhǔn)為1000mq ）0采用介損電橋經(jīng)末屏測(cè)量套管tan s ,當(dāng)施加電壓2kv時(shí)，電橋顯示放電，無(wú)法測(cè)量。經(jīng)檢查分析，66kvb相套管末屏結(jié)構(gòu)為老式經(jīng)接地片接地。外觀檢査發(fā)現(xiàn)小套管密封圈老化嚴(yán)重，并有滲油痕跡。可能在拆接地片時(shí)內(nèi)部接地線跟著同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致小套管內(nèi)部引線松動(dòng)后與屮間法蘭間距離不夠、發(fā)生放電。經(jīng)拆開(kāi)檢査發(fā)現(xiàn)，末屏間引出線焊接點(diǎn)已經(jīng)斷開(kāi)并搭接在法蘭上，引線上絕緣護(hù)套短，其裸露部分與法蘭間發(fā)生放電。（5）2006年某變電所主變型號(hào)為sz11 31500/66, 66kv套管型號(hào)為 brlw72. 5/6304 （2005年9月生產(chǎn)），接地套管導(dǎo)電

20、桿與接地帽螺紋相連接地（俗稱“頂桿式”接地）。在交接驗(yàn)收進(jìn)行局部放電試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn) 變壓器b相套管放電量達(dá)幾萬(wàn)皮庫(kù)，a相、c相放電量也在2000pc3000pc，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)放電圖譜判斷套管本身內(nèi)部有接觸不良現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)反復(fù)查找，發(fā)現(xiàn)高壓b相末屏小套管絕緣電阻為0, a相、c相小套管頂螺桿式接地罩接地不良。b相套管處理后，a相、c相又采用人為接地后，變壓器 整體局部放電量均小子150pc。在拆開(kāi)末屏小套管處理套管缺陷時(shí)，發(fā)現(xiàn) 該末屏小套管內(nèi)、外都存在缺陷。一是電容芯子地屏引出至接地小套管內(nèi)部導(dǎo)電桿軟銅線焊點(diǎn)嚴(yán)重偏離引出孔位置；二是引出軟銅線外面套的絕緣管長(zhǎng)度不夠，致使引線裸露部分接地；三是接地

21、小套管接地所采用的“頂桿式”接地罩尺寸不對(duì)，螺桿與接地罩內(nèi)螺紋接觸不到位，造成接地懸浮。將接地屏至小套管之間連線套上10淄搏職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文足夠長(zhǎng)的絕緣管，同時(shí)，將外部接地帽改為接地片直接接地后運(yùn)行良好。(6) 高壓套管型號(hào)為brlw 220/630 3，末屏小套管接地為頂桿式彈簧結(jié)構(gòu)接地。在交接試驗(yàn)時(shí)，使用5000v兆歐表進(jìn)行末屏小套管絕緣電阻測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)兆歐表指針不穩(wěn)定。進(jìn)行tan s測(cè)量，當(dāng)電壓施加到5kv時(shí)，電容量與出廠值比較變化不大，但tan s值增長(zhǎng)很大；當(dāng)電壓施加到10kv后，電橋屏幕上顯示放電故障，測(cè)量無(wú)法進(jìn)行。雷諾爾末屏接地通過(guò)末屏引出桿上的推拔銅套與套管內(nèi)部法蘭連接接地，接

22、地是否良好主要是由推拔銅套上的彈簧彈力和推拔銅套與法蘭接觸血的緊密程度決定。當(dāng)運(yùn)行需要接地吋，在彈簧的作用下，接地帽與法蘭接觸達(dá)到接地目的；當(dāng)測(cè)量需要打開(kāi)接地時(shí)，把銷釘插入固定銷孔內(nèi)，則接地帽就會(huì)離開(kāi)一定距離。當(dāng)采用細(xì)銷釘時(shí)，接地帽與中部法蘭間隙小，容易放電；當(dāng)采用粗銷釘時(shí)，接地帽與中間法蘭間隙就大，能夠滿足測(cè)量要求。接地銷釘大小對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。測(cè)量前，要根據(jù)銷孔大小選擇銷釘，當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)不正常時(shí)，要先檢杳此位置是否按照耍求插入銷釘。測(cè)量完畢拔出銷釘后，要用表計(jì)測(cè)量致末屏接地不良，造成運(yùn)行中放電。3.3色譜分析發(fā)現(xiàn)的故障(1) 大連220kv變電所1號(hào)主變高壓c相套管和另一 220kv變電

23、所1號(hào)主變高壓b相套管，對(duì)套管油進(jìn)行定期色譜分析時(shí)發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w含量超標(biāo)。經(jīng)檢查為套管電容屏末屏接地不良。處理后運(yùn)行良好。(2) 1999年3月20 h，某電廠1號(hào)主變高壓c相套管定期色譜分析中，發(fā)現(xiàn)套管內(nèi)部存在高能放電故障。經(jīng)解體檢查，故障為末屏地線引線，在小套管內(nèi)側(cè)處斷開(kāi)，造成放電。1999年4月7日，該主變二次a相套管定期色譜分析中，發(fā)現(xiàn)乙炔1025 pl/l、總烴9613ul/l,套管內(nèi)部存在高能放電故障。經(jīng)解體檢查為末屏接地線引線，在小套管內(nèi)側(cè)處脫落，造成放電，修復(fù)后運(yùn)行良好。(3) 某220kv變壓器的66kv側(cè)套管，油色譜分析，乙炔值達(dá)到5605ul/l,試驗(yàn)時(shí)介質(zhì)損失測(cè)不出來(lái)，說(shuō)

24、明套管內(nèi)部存在嚴(yán)重的放電故障。經(jīng)解體檢査為末屏至接地套管的引線斷裂，導(dǎo)致嚴(yán)重放電現(xiàn)象。某主變高壓c相套管和另一1號(hào)主變高壓b相套管，通過(guò)對(duì)套管油進(jìn)行色譜分析發(fā)現(xiàn)乙炔和總烴含量嚴(yán)重超標(biāo)，檢查發(fā)現(xiàn)套管末屏接地不良所致。(4) 2006年，某66kv變電所2號(hào)主變一次側(cè)b相套管定期試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)乙炔含量為11淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文12. 9 p l/l,乙烯含量為174. 8pl/l。檢查套管末屏發(fā)現(xiàn)，其末屏接地外罩上兩接地簧片彈力不足，導(dǎo)致末屏接地不良，發(fā)生放電，引起套管油質(zhì)劣化。淄搏職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第四章大型變壓器高壓套管爆炸事故原因分析及處理4.1事故發(fā)生過(guò)程1995年10月底，茂名熱電廠4號(hào)主變

25、壓器計(jì)劃?rùn)z修，對(duì)220kv出線套管進(jìn)行預(yù)試過(guò)程屮，發(fā)現(xiàn)a相套管介質(zhì)損耗因數(shù)tan s達(dá)到1.3%，與歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比增長(zhǎng)速度過(guò)快。對(duì)a相套管進(jìn)行了全面檢查，發(fā)現(xiàn)該套管漏汕，于是對(duì)a相套管進(jìn)行換汕及密封處理。在換汕過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)套管進(jìn)行真空注油處理，而且油沒(méi)有經(jīng)過(guò)脫氣處理。換油后對(duì)套管進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3。表3 a相套管換油前后介質(zhì)損耗因數(shù)同時(shí)對(duì)原套管油及新油進(jìn)行色譜分析和微水測(cè)試，數(shù)據(jù)如表4。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，套管的介質(zhì)損耗率偏大，接近于規(guī)程規(guī)定的上限1.5%（舊 規(guī)程），而且含氫量超標(biāo)，并含有c2h2,說(shuō)明該套管可能有絕緣缺陷。換油后雖經(jīng)油色譜分析和微水測(cè)試合格，但套管介質(zhì)損

26、耗率仍很大，已達(dá)到1.2%，投運(yùn)前沒(méi)有進(jìn)行局放試驗(yàn)。該套管投運(yùn)5天后，發(fā)生爆炸并導(dǎo)致整臺(tái)變壓器燒毀。事故原因就是套管絕緣存在缺陷，發(fā)現(xiàn)時(shí)處理方法不當(dāng),造成汕中氣泡或油浸紙層中有氣隙，產(chǎn)生嚴(yán)重的局部放電引發(fā)整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)貫穿性擊穿。事故后査明，套管近中間法蘭處，絕緣層燒成一個(gè)小洞，末屏引線燒斷，產(chǎn)生的大量的氣體使套管過(guò)壓爆炸。表4 a相套管色譜分析和微水測(cè)試數(shù)據(jù)4.2絕緣擊穿分析套管中的電容芯子是汕浸紙絕緣結(jié)構(gòu)，汕紙中有氣隙和汕中氣泡，電場(chǎng)不均勻，都可能13淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文產(chǎn)生局部放電。但電場(chǎng)不均勻程度在制造中改善電場(chǎng)分布是可以避免局部放電的產(chǎn)生的，實(shí)際運(yùn)行中主要是由于氣隙、氣泡的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到起始

27、放電場(chǎng)強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生局部放電，長(zhǎng)期的局部放電發(fā)展引起介質(zhì)劣化，絕緣擊穿。4.3絕緣油中氣泡產(chǎn)生的局部放電由于套管檢修后注汕沒(méi)有采用真空注汕和油沒(méi)有采取脫氣措施，汕中帶有氣泡，而且油浸到油紙中，填充油紙中的氣隙擠壓出氣泡。套管運(yùn)行后，在交流電壓場(chǎng)強(qiáng)的作用下，氣泡與油形成串聯(lián)介質(zhì)。電場(chǎng)強(qiáng)度的分布與各介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)有關(guān)。油的相對(duì)介電常數(shù)e相對(duì)介電常數(shù)e 'rgro=2.2,而氣隙的'=1,電壓分配按電容分配，氣隙上的電壓為ug=u co/(cg+co)c 由于 cg較小，故氣隙上的電壓較大，而場(chǎng)強(qiáng)是油的2.2倍，用式子表達(dá)為：eg=2.2eo(2)氣體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比汕紙大得多，所以氣泡將

28、首先產(chǎn)生局部放電，這又使氣泡溫度升高，氣泡體積膨脹，局部放電將進(jìn)一步加劇。而局部放電將油分解產(chǎn)生更多的氣體，一方面局部放電的電子電流加熱使油分解氣體,的一些微小雜質(zhì)或水分的相對(duì)介電常數(shù)都很大，在電場(chǎng)的作用下，很容易沿電場(chǎng)方向極化定向，有利于與氣泡形成“小橋”型的放電通道，使油介質(zhì)擊穿，就是液體介質(zhì)的“小橋放電理論”。4.4油浸紙的氣隙產(chǎn)生局部放電油浸紙屬于組合絕緣的一種，當(dāng)電容或套管放油進(jìn)行密封處理后，沒(méi)有采取抽真空注油，油紙層與層之間及紙中必然存在氣隙，在交流電壓作用下，氣隙所承受的電壓大，分到氣隙的場(chǎng)強(qiáng)比紙層高，但氣隙的擊穿場(chǎng)強(qiáng)比紙層低得多，于是在氣隙那里產(chǎn)生局部放電。其結(jié)構(gòu)可近似于串聯(lián)介

29、質(zhì)。?(3) 8為氣隙的厚度,d為油浸紙紙層的厚度，若氣隙的電容量為c1，當(dāng)外放交流電壓u時(shí)，c1分到的電壓。14淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文式中erg、ers一氣隙和油紙絕緣的相對(duì)介電常數(shù)。由于氣隙的相 對(duì)介電常數(shù)srsrg=l,而油浸紙的相對(duì)介電常數(shù)e比erg大幾倍，一般來(lái)說(shuō)氣隙上 分得的電壓u1比油浸紙高。當(dāng)局部放電的氣隙越大，即s越大，電壓u1就越高。當(dāng)氣隙上的電壓u1達(dá)到其放電電壓時(shí)，氣隙先發(fā)生放電。由于沒(méi)有抽真空處理，油紙浸漬不良，當(dāng)氣隙很大，s接近于一層紙的厚度d時(shí)，引起油浸紙的放電壓降低，起始放電場(chǎng)強(qiáng)很低。在長(zhǎng)期工作降。同時(shí)c2通過(guò)cl被充電，當(dāng)u1降到低于起始電離電壓umin時(shí)，放電

30、火花熄滅，但由于外施電壓還在上升，c1上的電壓又被充至umin,便又開(kāi)始第二次放電。這樣，由于c1的充放電而使局部放電重復(fù)進(jìn)行，就在回路中產(chǎn)生脈沖電流。在交流電壓半周期內(nèi)發(fā)生的放電次數(shù)稱為放電發(fā)生的重復(fù)率，放電重復(fù)率越高，放電產(chǎn)生的熱量及對(duì)油浸紙絕緣損傷越大。對(duì)于油浸紙而言，紙的密度越大，相對(duì)介電常數(shù)ers亦增大，使整個(gè)結(jié)構(gòu)的局部放電電壓降低，而且紙纖維的tan s大，損耗大，重復(fù)局部放電的電流和火花使油分解，更使油浸紙燒傷炭化。4.5局部放屯造成了事放當(dāng)油屮的氣泡產(chǎn)生局部放電和油浸紙屮氣隙產(chǎn)生的局部放電使絕緣劣化燒損時(shí)，整個(gè)絕緣嚴(yán)重破壞，降低電容芯的長(zhǎng)期擊穿電壓。在正常的運(yùn)行電壓下，重復(fù)的局

31、部放電導(dǎo)致整體絕緣被擊穿，擊穿相當(dāng)于對(duì)末屏電極放電，形成導(dǎo)電桿對(duì)地短路，短路電流大，燒穿整個(gè)絕緣層，形成一個(gè)小洞，而且燒斷接地線。短路時(shí)產(chǎn)生巨大熱量，令油迅速氣化，使瓷套內(nèi)壓力變得很大，當(dāng)承受不了壓力時(shí)，便產(chǎn)生爆炸，另外，局部放電，油的分解，溫度上升，也使瓷套內(nèi)的氣壓增大。在汕浸紙電容芯子及油中的局部放電的熱、電、化學(xué)綜合作用下，最終導(dǎo)致套管爆炸，燒毀電力變壓器。4.6防止電容式套管絕緣事故發(fā)生的有效措施正確認(rèn)識(shí)油浸紙電容芯子的局部放電機(jī)理，防止局部放電的發(fā)生，才能真正杜絕事故的發(fā)生。防止局部放電，應(yīng)采用以下有效措施：正確選取放電；選用介電常數(shù)小，介質(zhì)損耗小的新型絕緣紙；選15淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)

32、論文用介電常數(shù)較大的浸漬劑，降低浸潰劑或氣隙中的電場(chǎng)強(qiáng)度，提高浸漬劑的吸氣性能；采用硅油，提高局部放電熄滅場(chǎng)強(qiáng)；改善套管的密封性能，防止套管滲水漏油。同時(shí)，可以運(yùn)用在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，或采用紅外線熱像監(jiān)測(cè)。只有正確維護(hù)，確保套管的安全運(yùn)行，才能保證電力變壓器的安全性能，使電網(wǎng)正常運(yùn)行。16淄搏職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文第五章大型變壓器高壓套管爆炸分析及防范措施總結(jié)5.1對(duì)套管的故障進(jìn)行分析套管表面臟污吸收水分后，會(huì)使絕緣電阻降低，其后果是容易發(fā)生閃絡(luò)，造成跳閘。同時(shí)，閃絡(luò)也會(huì)損壞套管表面。臟污吸收水分后，導(dǎo)電性提高，不僅引起表面閃絡(luò)，還可能因泄漏電流增加，使絕緣套管發(fā)熱并造成瓷質(zhì)損壞，甚至擊穿；

33、套管膠墊密封失效，油紙電容式套管頂部密封不良，可能導(dǎo)致進(jìn)水使絕緣擊穿，t部密封不良使套管滲油，導(dǎo)致油面t降。套管密封失效的原因主要有兩個(gè)方面：一是由于檢修人員經(jīng)驗(yàn)不足，螺栓緊固力不夠；二是由于超周期運(yùn)行或是膠墊存在質(zhì)量問(wèn)題、膠墊老化等；套管本身結(jié)構(gòu)不合理，且存在缺陷。比如，有的220kv主變套管，由于引線與引線頭焊接采用錫焊，220千伏a相套管導(dǎo)壓管為鋁管，導(dǎo)線頭為銅制，防雨相為鋁制，這種銅鋁連接造成接觸電阻增大，使連接處容易發(fā)熱燒結(jié)，導(dǎo)致發(fā)生事故；套管局部滲漏油,絕緣油不合格，套管進(jìn)水造成輕度受潮；套管中部法蘭簡(jiǎn)上接地小套 管松動(dòng)斷線；接地小套管故障，使套管束屏產(chǎn)生懸浮電位，發(fā)生局部放電；套

34、管油標(biāo)管臟污，看不清油位，在每年預(yù)試取油樣后形成虧油。在套管大修中，抽真空不徹底，使屏間殘存空氣，運(yùn)行后在高電場(chǎng)作用下，發(fā)生局部放電，甚至導(dǎo)致絕緣層擊穿，造成事故。5.2根據(jù)故障分析制定處理措施針對(duì)套管汕樣不合格、含乙炔氣等缺陷。采取的措施是：對(duì)套管要進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，各種試驗(yàn)合格后方可投入運(yùn)行，避免人為因素引起故障。針對(duì)套管密封不良，有進(jìn)水或滲漏油現(xiàn)象。采取的措施是：通過(guò)更換質(zhì)量好膠墊保持密封，擰緊緊固螺栓，使套管無(wú)滲漏。針對(duì)套管本身結(jié)構(gòu)不合理而引起頭部過(guò)熱等缺陷。具體措施可采用變銅鋁過(guò)渡為銀銅接觸，從而減小氧化作用。在拆、接、引過(guò)程中，要注意檢査各部位是否聯(lián)結(jié)良好，接觸妞應(yīng)打磨后涂上導(dǎo)電膏，減

35、小其接觸電阻。從而杜絕其過(guò)熱現(xiàn)象。17淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文5.3通過(guò)套管故障分析發(fā)現(xiàn)形成缺陷的途徑第一是套管本身設(shè)計(jì)存在薄弱環(huán)節(jié)；第二是人為因素，是安裝、檢修人員在作業(yè)中造成的。在分析套管常見(jiàn)故障主要原因后，我認(rèn)為套管在運(yùn)輸、安裝、檢修維護(hù)等方面應(yīng)注意以下問(wèn)題：在起吊、臥放、運(yùn)輸過(guò)程中，套管起吊速度應(yīng)緩慢，避免碰撞其它物體;傾倒；注意不可起w套管瓷裙，以防鋼絲繩與瓷套相碰損壞；豎起套管時(shí)，應(yīng)避免任何部位落地；套管臥放及運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)放在專用的箱內(nèi)。安裝法蘭處應(yīng)有兩個(gè)支撐點(diǎn)，上端無(wú)瓷裙部位設(shè)支撐點(diǎn)，尾部也要設(shè)支撐點(diǎn)，并用軟物將支撐點(diǎn)墊好。套管在箱中應(yīng)固定，以免運(yùn)輸中竄動(dòng)損傷。在套管大修的裝配屮應(yīng)特別

36、注意以下幾點(diǎn)：防止受潮。裝配中除要有淸潔干燥的條件以外，最好能在40-5ctc溫度下進(jìn)行組裝。因?yàn)殡娙菪咀訙囟雀叱霏h(huán)境溫度溫度10-15°c時(shí)能減少受潮的影響，所以最好在組裝前將套管的零部件和電容芯子加熱到70-80°c,保持3-4h,以便排除表面潮氣，盡可能在溫度尚未降低時(shí)裝配完。套管頂部的密封。套管頂部的密封可分為套管本身的密封和穿纜引線的密封?，F(xiàn)在大多數(shù)變電站的主變壓器的儲(chǔ)油柜頂裝有彈性波紋板，它與壓緊彈簧共同對(duì)由溫度變化起調(diào)節(jié)作用。在組裝彈性波紋板時(shí)，導(dǎo)管上的正、反壓緊螺母之間的密封環(huán)與儲(chǔ)油柜上的密封墊一定要配合妥當(dāng)，防止波紋板拉裂，以達(dá)到密封的效果。套管引線是穿纜

37、式結(jié)構(gòu)，如果頂部接線板、導(dǎo)電頭之間密封不嚴(yán)密，雨水會(huì)沿套管頂部接線板、導(dǎo)電頭及電纜線順導(dǎo)管滲入變壓器內(nèi)部。水分進(jìn)入變壓器引線根部，將會(huì)導(dǎo)致受潮擊穿，造成停電。為避免這種情況，必須用螺栓壓緊，保證密封。中部法蘭的小套管。電容屏的最外層屏蔽極板即接地電屏，用一根1.5mm2的軟絞線，套上塑料管引到接地小套管的導(dǎo)電桿上，此套管叫測(cè)量端子，裝配時(shí)要注意小套管的密封和引出軟線的絕緣。檢修時(shí)，應(yīng)將套 管水平臥倒，末屏小套管朝上，卸開(kāi)小套管即可檢查末屏引線等情況，還地。均壓球調(diào)整應(yīng)適當(dāng)。均壓球在中心導(dǎo)管尾部，沿導(dǎo)管軸向可以上下擰動(dòng)，以便能與主體引線裝配配合。均壓球必須擰緊，否則會(huì)發(fā)生均壓球與套管間放電。均壓

38、球除了遮擋住底部、螺母、放油塞等金屬件外，還要滿足電氣強(qiáng)度的要求，即調(diào)整均壓球的位置，可以縮小套管尾部到汕箱壁的絕緣距離及繞組的爬電距離，改善輻向和軸向的電位分布。如調(diào)整不當(dāng)，球18淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文妞會(huì)產(chǎn)生滑閃放電，造成介質(zhì)擊穿，對(duì)套管的電氣性能危害很大；油樣閥、放油塞的質(zhì)量要好，不得有銹跡；膠墊的質(zhì)量應(yīng)良好；真空注油時(shí)，應(yīng)首先建立真空，檢査套管各部分密封情況，然后保持殘壓在133.3pa以下，按規(guī)定時(shí)間注油。注油后破壞真空時(shí)，套管油位稍有下降，若有缺油現(xiàn)象需及時(shí)加汕?？紤]到取油樣，應(yīng)略多注一些油。套管做試驗(yàn)特別是測(cè)量介損時(shí)要注意其其放置的位置，因?yàn)樘坠艿碾娙菪?，?dāng)位置不同時(shí)，因高壓電極和

39、測(cè)量電極對(duì)未完全接地的構(gòu)架、物體、墻壁和地面的雜散阻抗的影響，會(huì)對(duì)套管的實(shí)測(cè)結(jié)果有很大影響。不冋的位置，這些影響又不相同，所以往往出現(xiàn)分散性很大的測(cè)量結(jié)果。因此,測(cè)量介損和其它試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把套管垂直垂直放置在妥善接地的套管架地進(jìn)行，不要把套管水平放置或用絕緣索吊起來(lái)在任意角度進(jìn)行測(cè)量，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。檢修維護(hù)人員應(yīng)注意以下問(wèn)題：試驗(yàn)人員拆接末屏小套管引線時(shí)，應(yīng)防止導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)或擰斷接地引線，試驗(yàn)后應(yīng)恢復(fù)原狀。根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后可用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量末屏是否接地，這是檢查后，應(yīng)擰緊采樣閥；拆接引線人員，上下套管時(shí)應(yīng)注意防止套管破損；檢修人員應(yīng)觀察套管油位并及時(shí)補(bǔ)油。另外，檢修維護(hù)人員應(yīng)熟悉套

40、管的技術(shù)要求。首先要熟悉套管的技術(shù)性能，如套管出廠時(shí)的主要試驗(yàn)項(xiàng)目有介損測(cè)量、局部放電測(cè)量、工頻耐壓試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)、以及外觀和尺寸檢測(cè)等。其次要熟悉套管的使用條件，如套管安裝的周圍環(huán)境溫度為-40+40°c,在變壓器上的安裝角度與其垂直軸線之間不超過(guò)30°等。檢修維護(hù)人員還應(yīng)當(dāng)做到：利用一切停電的機(jī)會(huì)認(rèn)真檢査套管，及時(shí)消缺，排除隱患；嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，所購(gòu)檢修維護(hù)材料均經(jīng)有關(guān)方面驗(yàn)收認(rèn)可；不斷提高白己的專業(yè)技術(shù)水平，確保檢修質(zhì)量。19淄博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文結(jié)朿語(yǔ)套管的末屏接地不良是引起套管不正常運(yùn)行的多發(fā)故障，其后果也比較嚴(yán)重。建議制造廠對(duì)其結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，采用相對(duì)固定連接方式的末

41、屏結(jié)構(gòu)。即使在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行拆、接操作，也能保證套管末屏經(jīng)常處于良好、可靠的接地狀態(tài)。加強(qiáng)對(duì)新套管的出廠檢測(cè)和對(duì)運(yùn)行套管的預(yù)防性試驗(yàn)工作。對(duì)新投入運(yùn)行的套管除進(jìn)行主絕緣tan s測(cè)量外，最好還進(jìn)行小套管的tan s測(cè)量,這樣可為判斷小套管絕緣狀況提供依據(jù)。在對(duì)套管進(jìn)行移裝再利用時(shí)，應(yīng)根據(jù)存放時(shí)間和搬運(yùn)情況，確定必要的試驗(yàn)項(xiàng)目，確保其的完好性。鑒于套管末屏對(duì)安全運(yùn)行的重要性，建議套管生產(chǎn)廠家在安裝使用說(shuō)明書(shū)中將與運(yùn)行關(guān)系密切的套管末屏結(jié)構(gòu)圖及套管頭部結(jié)構(gòu)圖等列出，并詳細(xì)說(shuō)明運(yùn)行和維護(hù)的耍求，以便使用部門(mén)掌握。運(yùn)行部門(mén)在安裝變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置需要改變套管末屏結(jié)構(gòu)時(shí)，必須對(duì)其結(jié)構(gòu)了解清楚，在征得制造廠同意后，方可實(shí)施，防止因末屏接地結(jié)構(gòu)的改變影響變壓器正常運(yùn)行。除制造廠有明確規(guī)定外，對(duì)220kv以及上套管按電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程要求進(jìn)行汕色譜分析，取樣時(shí)應(yīng)將取樣日期、次數(shù)、部位及汕量記錄存檔，并注意油標(biāo)指示，發(fā)現(xiàn)油量不足時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充合格的變壓器油。對(duì)補(bǔ)油工