大型变压器高压套管爆炸的原因分析及防范措施文档格式.doc
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2.1.2高压套管的分类 5
2.2技术要求 7
2.2.1套管的运行条件 7
2.2.2套管的制造 7
第三章大型变压器高压套管事故统计及故障发现 9
3.1高压套管事故统计 9
3.2防范性试验发现的故障 9
3.3色谱分析发现的故障 11
第四章大型变压器高压套管爆炸事故原因分析及处理 13
4.1事故发生过程 13
4.2绝缘击穿分析 13
4.3绝缘油中气泡产生的局部放电 14
4.4油浸纸的气隙产生局部放电 14
4.5局部放电造成了事故 15
4.6防止电容式套管绝缘事故发生的有效措施 15
第五章大型变压器高压套管爆炸分析及防范措施总结 17
5.1对套管的故障进行分析 17
5.2根据故障分析制定处理措施 17
5.3通过套管故障分析发现形成缺陷的途径 18
结束语 20
参考文献 22
致谢 23
摘要
套管是变压器的重要组件之一，其作用是把变压器的高、低压绕组的引线分别引到油箱的外部。
套管不但起着引线对地的绝缘作用，而且还起着固定引线的作用。
运行中的变压器要长期承受工作电压、负荷电流以及在故障中出现的短时过电压、大电流的作用，因此对套管的制造、运行、检修和测试都有严格的规定和要求。
近年来，在我国的一些地区发生了多起变压器运行事故，而高压套管故障引发的事故率所占的比例较大。
关键词：
变压器、套管、故障、检修
ABSTRACT
Thecasingisoneoftheimportantcomponentsofthetransformer,anditsroleistothetransformerhigh,low-voltagewindingwiresarerespectivelyledtotheexternalfueltank.Sleevenotonlyplaysaleadontheinsulationeffect,butalsoplaysaleadrolefixed.Theoperationofthetransformershouldbelong-termworkundervoltage,loadcurrentandappearedinthefaultofshort-timevoltage,highcurrentrole,sothemanufacture,operation,maintenanceandtestingofthecasinghasstrictregulationsandrequirements.Inrecentyears,therehavebeenmanytransformeraccidentinsomeareasofourcountry,andthefaultofhighvoltagebushingcausedtheaccidentrateofthelargerproportionof.
Keywords:
maintenance,fault,transformer,casing
1
第一章绪论
1.1课题的背景
国产电力变压器110kV及以上进出线套管多数采用油浸纸绝缘电容式套管。
这类套管往往由于结构或制造工艺不良，漏油渗水，或者运行中维护不当，使电气绝缘性能下降，造成电力变压器烧毁或停运，危及电力系统的安全。
例如：
1994年8月邯郸电业局1台SFL-31500/110型电力变压器由于110kV侧A相套管绝缘事故爆炸，导致变压器烧毁；
1995年潮州电力局1台SFPS-120000/220型电力变压器刚投运不久由于套管制造工艺不良发生爆炸，使变压器停运18d，严重影响粤东电网运行；
1995年茂名热电厂1台SFPS-120000/220型电力变压器由于套管漏油，维护不良，检修后投入运行1周后发生套管爆炸，导致变压器烧毁，损失400多万元。
种种事故表明，出线套管是变压器绝缘的薄弱环节，一旦套管发生事故，就会严重影响整个变压器运行。
1.2课题的意义
在大型变压器故障中，套管故障带来的危害是严重的，它的炸裂往往可以引起火灾。
要充分重视变压器套管的选用、验收、安装、试验及维护等工作。
无论国内还是国外工厂生产的套管，对其内、外绝缘都应留有一定裕度，并考虑系统和环境变化对套管运行带来的影响，要适应我国环境和电网运行条件的要求。
一定要选用有丰富制造经验、有良好运行业绩、通过权威部门严格型式试验的套管专业生产厂家的产品。
1.3本文的主要工作
本文的主要工作是研究高压套管末屏接地不良引起的套管故障。
从技术条件上对高压套管进行了定义和分类，并对高压套管的制造和安装提出了技术要求。
并且对高压套管事故做了统计其中事故发现分成防范性试验发现的故障和色谱分析发现的故障。
为了更加详细的分析高压末屏接地不良引起的套管事故本文借用茂名热电厂4号主变压器A相高压套管绝缘层击穿末屏引线烧断引起套管过压爆炸事故讲解，并做分析及防范措施总结。
第二章高压套管技术条件
2.1高压套管的定义及分类
2.1.1高压套管的定义
（1）电容式套管
主绝缘内部布置有导电或半导电的导电层以调整套管电场分布的套管。
（2）油浸纸套管
主绝缘由绝缘纸卷绕成芯子所构成，经处理再浸以绝缘液体（通常为变压器油）。
芯子装在绝缘套内，芯子与绝缘套之间充以与浸渍时所用的相同的绝缘液体。
（3）胶粘纸套管
主绝缘由上胶纸卷绕成的芯子所构成，在卷绕过程中，由于树脂的涂覆，使每一纸层相粘，并由于树脂的热固化而粘结。
胶粘纸套管可以带有绝缘套，此时其中的空间应充以绝缘液体或其他绝缘介质。
（4）胶浸纸套管
主绝缘由绝缘纸卷绕的芯子构成，随后经树脂浸渍并固化胶浸纸套管可以带有绝缘套，此时其中的空间应充以绝缘液体或其他绝缘介质。
（5）浇铸树脂套管
主绝缘由含或不含无机充填物的一种由树脂浇铸而成的套管。
（6）复合绝缘套管
主绝缘至少由两种不同的绝缘材料组合所构成的套管。
（7）充液体或充混合物套管
绝缘套内表面和固体主绝缘之间的空间充有油或某种绝缘混合物的套管。
（8）液体绝缘套管
主绝缘由油或其他绝缘液体构成的套管。
（9）充气套管
固体主绝缘与绝缘套内表面之间充以处在大气压力或更高压力的（与周围空气不同的）气体的套管。
（10）气体绝缘套管
主绝缘由等于或高于大气压力的（与周围空气不同的）气体构成的套管。
（11）气体浸渍套管
主绝缘为用纸或塑料膜卷绕的芯子经处理后同等于或高于大气压力下的（不同于周围空气的）全体浸溃构成，且芯子与绝缘套之间的空间充以与浸渍的所使用的相同气体的套管。
（12）户内套管
两端均设计用于周围空气中但不暴露在户外大气条件下的套管。
（13）户外套管
两端均设计用于周围空气中，并暴露在户外大气条件下的套管。
（14）户外一户内套管
两端均设计用于大气压力下周围空气中的套管，其一端暴露在户外大气条件下，而另一端不暴露在户外大气条件下。
（15）户外一浸入式套管
一端设计用于周围空气中并暴露在户外大气条件下，另一端浸人不同于周围空气的绝缘介质（如油或气体）中的套管。
（16）户内浸入式套管
一端设计用于周围空气中但不暴露在户外大气条件下，而另一端浸人不同于周围空气的绝缘介质（如油或气体）中的套管。
（17）完全浸入式套管
两端均浸人不同于周围空气的绝缘介质中（如油或气体）的套管。
（18）穿缆式套管
不具有整体载流导体的套管，电缆或其他导体经套管引人并连接到另一端。
将它拆卸后可以取下的套管。
2.1.2高压套管的分类
套管的分类列于表1。
表1套管的分类
序号
分类特征
类别
主绝缘结构
电容式
胶粘纸
胶浸纸
油浸纸
浇铸树脂
其他绝缘气体或液体
非电容式
气体绝缘
液体绝缘
复合绝缘
2
使用场所
变压器
电抗器
气体绝缘金属封闭开关设备
断路器
变压器——气体绝缘金属封闭开关设备
变压器——电缆终端
穿过墙或楼板
3
运行状态
户外
户外户内
户外——浸入式
一般地区
污秽地区
户内
户内——浸入式
完全浸入式
4
安装方式
垂直
倾斜
水平
2.2技术要求
2.2.1套管的运行条件
（1）暂时过电压
额定电压U等于或低于170kV的套管，应能在U电压下运行，额定电压高于170kV的套管，应能在0.8U下运行（过电压时间每24h内累计不得超过8h;
全年累计不得超过125h）。
对过电压可能超过上述值的系统，可选取较高U的套管。
（2）海拔
一端或两端处于环境空气中的套管，适用于在海拔1000m及以下运行，当套管使用于海拔超过1000m，时，其外绝缘试验电压应按GB311.1规定进行校正。
套管浸人介质中的部分，不需作海拔校正。
注：
由于套管浸入介质部分的介质击穿强度和闪络电压的限制.使在高海拔使用的套管，无法在比运行地点低的海拔下用试验的方法来检验套管的外绝缘距离是否足够时，供方可用其他方法来说明其绝缘距离是否合适。
当海拔高度超过1000m而不超过4000m时，则每增高100m，其闪络距离应增加1%,例:
套管安装的海拔2800m，闪络距离增加为:
1%*（2800m一1000m）/100m=18%。
（3）环境空气和浸入介质中运行的极限温度如下:
a）环境空气温度最高40℃，最高日平均30℃，最低等级I-25℃;
等级1-45℃。
b）封闭母线中的空气温度最高800℃。
c）变压器中油温度最高100℃，最高日平均90℃。
d）其他介质温度按使用该套管的电器标准规定。
（4）安装角度
对设计为垂直安装的套管，一般允许其轴线与垂直线的安装夹角不超过30°
。
对设计为水平安装的套管，一般允许其轴线与水平线的安装夹角不超过15°
当需要超过以上规定的角度情况下安装时，可按表7允许弯曲负荷下运行，也可由供需双方协议商定。
2.2.2套管的制造
（1）套管的瓷套应符合GB772的规定，浸渍或充以其他绝缘介质的其瓷套应符合相应标准的规定。
（2）套管的爬电比距，套管户外端瓷套最小公称爬电距离与套管额定电压U，的比值（爬电比距）应符合GB/T5582的规定。
即:
污秽等级爬电比距（mm/kV）
Ⅰ16
II20
Ⅲ25
Ⅳ31
套管户外端瓷套实际爬电距离对最小公称爬电距离的负偏差应符合GB772规定，不得超过下式
（1）的规定。
0.025L+6mm…………………………...........
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