一起变压器套管升高座异常发热原因分析

一起变压器套管升高座异常发热原因分析

朱坤

朱坤

（国网江苏省电力有限公司检修分公司223001）

摘要：通过对一起罕见的变压器套管升高座异常发热的分析，排除各种可能原因后，发现为该升高座材质未正确选用低导磁钢所致，对今后的设备验收及运行维护具有一定的参考意义。

关键词：套管；升高座；涡流致热；低导磁钢

1异常情况概述

2017年3月16日，在对某变电站500kV4号主变进行红外精确测温时，发现4号主变A相低压侧a套管升高座最高热点温度达39.6℃，与正常升高座温差达17K左右。现场照片及红外图片见图1、图2。

图135kV升高座现场照片

2异常原因分析

变压器低压侧母线共有4台电抗器，检测时均为投运状态。为进一步确认缺陷性质，向调度申请改变电抗器投入组数，改变变压器低压侧电流，检测异常升高座的温升，进一步确定是否属电流致热型缺陷。温升

检测数据见表1。

根据检测情况来看，随着投入电抗器组数的减少，a升高座较x升高座温升随之相应减小。可以判断该升高座异常发热为明显的电流致热型缺陷。初步判断该升高座异常发热原因可能为绕组引线与套管一次导杆

接触不良、流变二次绕组匝间短路或开路、流变二次绝缘缺陷、漏磁场导致涡流致热，以下依次进行分析。

2.1绕组引线与套管一次导杆接触不良

主变运行中震动可能导致绕组引线与套管一次导杆接触不良，引起接触处异常发热。查阅主变上次例行试验数据，试验时间为2016年10月，低压侧直流电阻数据三相平衡。为彻底排除试验后绕组引线与套管一

次导杆接触不良的可能，需将变压器停电进行检查。

2.235kV套管流变二次绕组匝间短路或开路

如流变二次绕组匝间短路或开路，会导致二次绕组及铁芯异常发热。经现场检查，4号主变35kV侧三相电流平衡，可排查该可能。

2.3漏磁场引起的涡流致热

套管一次导杆通流时在周围产生漏磁场，可能周边金属内产生涡流，引起发热。但其余5只35kV套管升高座温度均正常，可能为该异常升高座材质问题，需对变压器停电检查进一步确认。

根据以上分析，该升高座异常发热原因可能为绕组引线与套管一次导杆接触不良或升高座材质问题，需对该主变停电进行进一步检查。

3运维措施

对变压器A相进行油色谱试验分析，数据正常，具体见表1。可判断变压器内部无过热、放电或受潮问题。另主变电流互感器二次电流检测无异常、主变自投运以来无异常运行工况，判断该主变暂时可以继续运

行。

为彻底解决该异常现象及查明原因，计划将该变压器停运更换升高座。但因电网负荷问题，暂无法停运，变压器需继续运行一段时间。为保障设备安全运行，考虑环境温度升高及4台电抗器同时投入运行时异常

升高座运行温度较高，因此向调度部门申请主变低压侧电抗器投入组数不超过2组。另调整该变压器红外精确测温周期为每天2次，调整油色谱检测周期为每2周1次。在变压器运行期间各项检测均正常。

4现场更换及返厂解体检查情况

2017年12月12日，对该主变开展停电检修，更换缺陷升高座。经现场检查，低压引线连接无松动，可排除绕组引线与套管一次导杆接触不良原因。更换升高座后，对变压器运行状态进行监控，主变运行状态良

好。随后于12月27日将该异常升高座返回套管厂家开展诊断试验及解体分析。

4.1外观检查

缺陷升高座整体外观良好、无渗漏油、无锈蚀，升高座内部无异物及受潮痕迹。升高座主要包括筒体、电流互感器、二次接线盒等部件。内置的三台电流互感器表面无过热痕迹；内部残留绝缘油油质清清澈。

采用吸铁石对筒体表面材料进行初步检查，升高座与套管相连的上法兰面为非导磁材料，吸铁石基本无吸力；升高座筒体为导磁钢材，吸铁石吸力明显；升高座与变压器油箱相连的下法兰面为非导磁材料；二次接线盒为非导

磁材料。

4.2缺陷分析

经查询变压器设计文件，该500kV变压器高压侧、中压侧、高中压中性点升高座材料应为普通钢材；由于变压器低压侧额定电流较高中压侧大，且35kV套管法兰尺寸、升高座筒体直径较高中压侧小，当主变低压

侧额定电流大于2500A时升高座上下法兰、筒壁、接线盒等部件均应采用低导磁钢，以减小涡流损耗。

对该变压器前期运行的其余5台同型号升高座、本次更换的1台同型号升高座开展磁性检查，目前该变压器上安装的6台同型号升高座筒壁均为低导磁钢，磁性不明显。

综合以上试验及检查结果，变压器生产厂家对该变压器A相低压侧a套管升高座材料未选择低导磁钢，错误选择为普通钢材；当变压器低压侧投入电抗器组数较少时，变压器低压侧电流较小，发热不严重，因此变压器运行前期

未暴露此缺陷；当变压器低压侧投入电抗器组数较多时，变压器低压侧电流较大，涡流损耗增加，发热加剧，缺陷充分暴露。

5结论

5.1制造厂应加强外购材料及部件的管控及检测，防止外购材料及部件质量不佳引发设备缺陷。

5.2运维单位应加强设备出厂验收及出厂试验的管控，出厂温升或过电流试验时，应督促制造厂认真开展红外热像检测，并留档便于查阅；对于油箱的最高热点应开展比对分析，与同设备相似部位进行比较，

必要时开展同批次设备间比较，确保设备出厂质量。

5.3对变压器进行红外精确测温时，应关注涡流损耗引起的箱体发热；其是否影响设备安全运行，应结合设备情况具体分析。

参考文献：

[1]陈天翔.电气试验[M].第二版.北京：中国电力出版社，2010年.

[2]Q/GDW1168-2013.输变电设备状态检修试验规程[S].

作者简介：

朱坤（1988.6.13），男；江苏淮安；汉；本科、工程师；电气试验师；研究方向：电气试验。