变压器套管头部发热的原因分析

变压器套管头部发热的原因分析

赵光平崔厚洋施健

（特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳110144）

摘要：变压器套管头部发热情况的出现，容易造成设备的损坏或爆炸，使变压器的正常运行受到严重的不良影响。变压器套管头部的定期检测非常关键且必要，相关技术人员应该重视新技术、新方法的引进，同时检测变压器套管头部的实际温度，通过同类产品相同部位运行温度的对比性分析，及时找出发热问题产生的根本原因，实施针对性的改进措施，确保变压器的安全运行。本文针对变压器套管头部发热原因进行了深入分析，并凭借自身多年的实践经验，简要总结出几点有效应对策略，希望可以为其他业内人士提供些许帮助。

关键词：变压器；套管头部；发热原因；措施；分析

引言：变压器套管是一种应用较为广泛的电器类型，它可以保证高压导线安全穿过地面、墙壁，与其他设备相互链接。变压器套管有一定的绝缘作用，也可以发挥较强的固定作用。变压器套管的运行环境要求较高，套管头部发热问题的产生，可能引发电网事故，损害人民群众的切身利益，威胁工作人员的生命安全。近年来，电网事故的频繁发生，不仅阻碍着社会经济的飞速发展，同时也给社会主义和谐社会的构建带来了恶劣影响。进行变压器套管头部发热原因的系统性分析，制定出科学合理的改进方案，这是变压器检修人员共同肩负的重要使命，也是电力事业稳定、可持续发展的必要前提。

一、变压器套管头部发热原因分析

变压器套管头部发热可以简单划分为内部发热和外部发热两种类型。首先，外部的发热情况是有所不同的。由外部导线接触不良而引起的电路发热情况较为常见，线头连接时会进行反复拆装，发热风险难以控制，只能实施针对性的改进措施尽可能的确保各条导线间的正常接触。此外，在将军帽和接线板接触不良时，电阻将会随之增大，功率耗损严重，容易导致组件连接部位温度的不断增高。线路温度越高，氧化速度越快，氧化膜与电阻之间出现反作用，最终烧断线路，使整个电力系统无法正常运转起来[1]。其次，内部的发热情况主要是由于螺纹与引线的接触不当。螺纹与引线连接时应合理计算公差，一旦发生计算失误或者结果偏差，线路电阻就会变大，高热发热现象随之产生。内部故障不易被发现，螺纹和引线的连接又非常隐蔽，所以在发热原因的具体分析与故障问题的实际检测时，就需要依靠先进技术的支持，形成动态监测系统，及时获取变压器套管头部的温度变化。在套管头部可以设置示温片，记录周围区域的温度。当然，示温片具有一定的局限性，对温度的反映并不及时。从这个角度来看，变压器套管头部的内部故障更加明显，而且很容易发生恶化。

二、变压器套管头部的发热实例及改进措施

（一）实例一

为了提高对变压器套管头部发热问题的处理效率，我国大部分的电力企业都采用了红外热成像的现代技术，对变压器套管头部进行动态观测。在观测的过程中，会发现一些大电压变压器的侧B套管头部温度上升，最高温度可以达到29℃左右。对变压器的各项基本参数进行分析，发现外部环境温度为29℃，大气温度为20℃，相对湿度为0.5左右。为了降低变压器套管头部的温度，需要对其发热原因进行分析，判断套管头部的故障类型。变压器套管头部的质量直接关系着其运行水平，因此需要对说明书进行查看，如果说明书上的各项参数符合国家生产标准，说明变压器套管头部并不存在设计上的缺陷。在应用变压器的过程中，操作人员应该让引线和螺母连接，把引线导入到变压器套管头部的内部，然后用螺母进行定位，使引线与变压器套管头部的封头相互压紧，将线路连接在一起。对该案例中的变压器进行检查，发现该变压器套管头部的引线和螺母并没有连接在一起，引线和封头出现分离，没有实现全面接触。一旦通过的电流过大，电阻就会相应增大，使变压器套管头部的温度上升。在已知变压器套管头部的发热原因之后，可以采用有效的处理方法。具体来说，检修人员应该做到以下几点。第一，检修人员应该对变压器套管头部进行消缺。如果螺母和引线连接不当，引线和封头没有完全贴合，在套管头部会出现烧损的痕迹。检修人员在确定套管头部出现烧损问题之后，应该进行消缺处理和螺母定位。第二，检修人员应该对套管头部的损伤部位进行修补和打磨，如在损伤区域涂抹导电膏等，以此恢复套管头部的导电性能。第三，常规的检修方法并不能彻底解决套管头部的发热问题，因此检修人员应该和技术人员沟通联系，对变压器套管头部进行重新改造和设计。

（二）实例二

采用了红外热成像的现代技术，对变压器套管头部进行动态观测[2]。在观测的过程中，会发现一些大电压变压器的侧A相和B相出现了套管头部发热的问题。侧A相的温度高达90℃，而B相的温度高达100℃。对变压器的各项基本参数进行分析，发现环境温度和大气温度都为20℃，相对湿度为0.5。在进行故障检修和判断之前，检修人员仍然需要查看说明书，看变压器套管头部是否存在设计缺陷。根据以往的检修经验，可以对变压器套管头部的发热故障进行初判断。当定位螺母没有拧紧，封头和引线没有全面接触时，就会导致线路的温度上升。在变压器套管头部线路中，螺母的作用非常重要。一方面，螺母起着定位的作用，另一方面，螺母可以保障螺纹的载流可靠性。为了保证回路通流正常，必须拧紧螺母，对螺母进行精准定位。在连接将军帽和引线的过程中，引线会出现扭矩的问题，而引线的扭矩和螺纹的作用力达到了制衡。检修人员此时可以测算引线的扭矩和螺纹受到的作用力，并将螺母放置在正确位置。当定位销固定后，引线开始转动，引线扭矩和螺纹作用力缩小，导致电阻加大，线路的温度上升。在引线转动的过程中，其与铜管接触，形成第二个电路结构，而且电阻的大小和第一个电路结构相仿，导致变压器套管头部出现了故障。在已知变压器套管头部的发热原因之后，可以采用有效的处理方法。具体来说，检修人员应该做到以下几点。第一，检修人员应该对变压器套管头部进行消缺。在将套管头部拆卸下来的过程中，可以发现螺母的位置已经出现偏移，此时要立刻拧紧螺母，并保证引线和封头接触良好。第二，检修人员应该对变压器套管头部的发热原因进行判断，该案例中的变压器存在质量问题，在螺母安装上存在疏漏。检修人员要把故障分析结果记录下来，上报给决策部门和监督部门，以此加大电力企业技术监督的力度。

三、变压器套管头部发热的几点建议

（一）建议选用质量优、信誉好、运行稳定的产品。

（二）要加强检修人员的技术培训工作，多与变压器套管制造厂家沟通，认真阅读产品使用说明书，了解产品结构和运行维护要点，结合春秋检停电机会对变压器套管的密封情况进行检查，对运行时间较长的变压器要进行重点检查，发现密封垫裂纹应及时更换，确保密封良好。

（三）变压器油色谱分析是公认的判断设备早期潜伏故障的有效方法，因此，要对有疑问的充油设备进行跟踪试验，以便尽早发现故障隐患，及时采取相应的防范措施，确保变压器安全稳定运行。

结束语

从套管过热引发的各种缺陷不难看出，引线焊结、安装好坏，都直接威胁着变压器的安全运行，所以必须引起工作人员的高度注意。通过近几年的运行经验证明，只要我们对引线高度重视、认真分析、采取对策，套管头部过热现象就一定能得到彻底根除。

参考文献

[1]王立新.220kv变压器套管发热成因及处理方法[J].中国新技术新产品，2015（19）112-113.

[2]张民，韩冬冬.探究导致变压器套管发热的原因及解决方法[J].中国科技投资，2014（09）217-217.

[3]马立国，朱良华.大型变压器局部放电在线监测系统研究[J].中国电力，2012（04）35-36.