何興華

摘 要：高壓套管是電力系統(tǒng)中廣泛應用的設備，近年來，我局發(fā)生多起因變壓器套管接地不良，導致的漏油、放電等事故。本文將綜合分析我局現(xiàn)有六種套管末屏接地方式的結(jié)構(gòu)功能、優(yōu)缺點，結(jié)合實際缺陷案例提出防范措施，并進一步總結(jié)日常運行中的注意事項，對保證高壓套管的安全運行具有參考意義。

關(guān)鍵詞：高壓套管；末屏；接地；缺陷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.253

1 前言

高壓套管多為電容式結(jié)構(gòu)，由接地端子、儲油柜、上瓷套、下瓷套、電容屏、導電桿、絕緣油、法蘭等部分組成，主絕緣為油紙絕緣，由若干層同心串聯(lián)圓柱形電容屏組成，最里面靠近導電桿的稱為零屏，最外面的稱為末屏，電容屏數(shù)目越多，電場分布越均勻。在運行時必須保證末屏接地，才能使電容屏起到均壓作用保證絕緣，否則將引起末屏懸浮電位放電，甚至套管爆炸等事故。在套管試驗時，需要解開末屏接地，從末屏引出信號測量套管的電容值和介損，能夠有效發(fā)現(xiàn)套管和末屏主末屏絕緣受潮、絕緣油劣化、電容屏間開路或短路等缺陷。因此，確保末屏運行時的可靠接地和試驗時對地絕緣，是保證變壓器安全運行的有效措施。

2 在運行的變壓器套管末屏接地方式介紹

經(jīng)過統(tǒng)計，我局目前在運行的變壓器套管末屏接地方式主要分為內(nèi)置式和外置式兩種類型，其中內(nèi)置式接地有5種情況、外置式接地有1種情況，總共6種情況。下面進行詳細的介紹。

2.1 外置式接地方式

外置式接地方式分為兩種形式，一種是通過外部裝置接地，另一種是通過接地蓋接地。外部裝置接地即末屏的引出線通過小瓷套的引線柱引出，再在外部經(jīng)過金屬連片（情況1）、金屬軟線（情況2）、接地帽（情況3）等裝置與套管底座相連，實現(xiàn)接地。

通過外部裝置接地的優(yōu)點是可以對末屏接地狀態(tài)直接觀察，也可以用萬用表檢查末屏接地是否可靠。缺點或容易引起的缺陷有幾方面：停電檢查或試驗過程中拆卸螺栓時容易造成引線柱（螺桿）轉(zhuǎn)動，內(nèi)部末屏接地引出線受力脫落，造成末屏沒可靠接地，甚至使小瓷套密封墊松脫，造成套管內(nèi)的變壓器油外泄或滲漏。接地金屬連片、螺絲由于經(jīng)常拆卸引起金屬連片受力開裂折斷，或拆卸后恢復不好造成接地不良。

外置式接地方式的另一種方式就是通過接地蓋實現(xiàn)接地。末屏的接地引出線從小瓷套引出時，引線柱保持對地絕緣，而外部的接地蓋與引線柱連接實現(xiàn)接地。根據(jù)接地蓋和引線柱的接觸方式可以分為通過彈簧片連接（情況4）和直接連接（情況5）兩種情況。

接地蓋的優(yōu)點是運行時可以防塵、防潮和防腐蝕，對末屏檢查和試驗時只需取下接地蓋即可，不會造成引線柱（螺桿）轉(zhuǎn)動或內(nèi)部末屏接地引現(xiàn)線受力脫落。缺點是不易觀察末屏的接地狀況； 當彈簧片彈性減小或變形時和引線柱表面有氧化層時，易造成末屏接地不良或懸空；同時不能用萬用表直接檢查是否可靠接地。

2.2 內(nèi)置式接地方式

內(nèi)置式接地（情況6）的末屏引出線從小瓷套引出，引線柱對地絕緣，引線柱通過彈簧與引線柱套緊密相連。內(nèi)置式接地的優(yōu)點是試驗完松開彈簧可以自動接地，簡單方便，有效避免了由于人為疏忽導致末屏失去接地的情況。缺點是彈簧彈力減小時或接地套與引線柱間有卡澀時，接地套不能隨彈簧完全彈出，造成末屏不能可靠接地。運行中潮氣進入，彈簧銹蝕失去彈性，套管試驗時，推拔銅套無法推動，不能使末屏對地絕緣。

3 各類末屏接地方式的運行情況及防范措施

根據(jù)多年積累的運行經(jīng)驗，變壓器套管末屏的各種接地方式由于其結(jié)構(gòu)特點容易引發(fā)不同的故障，下面將介紹近年來我局發(fā)生的多起變壓器套管末屏接地缺陷。

3.1 外置式接地方式常見缺陷與防范

當末屏引線柱是通過金屬連片（情況1）或金屬軟線（情況2）接地時，因為拆卸螺栓時引線柱（螺桿）轉(zhuǎn)動，曾經(jīng)發(fā)生密封墊松脫、小瓷套滲漏、接地螺絲由于經(jīng)常拆卸受力折斷、末屏無法可靠接地等事故。

防范措施：（1）拆卸螺栓時應做好引線柱的固定工作，防止引線柱跟著轉(zhuǎn)動。用軟銅線壓線耳后將固定螺母和末屏底座直接連接。（2）改為軟銅線連接后，試驗拆線時應拆與底座金屬相連的那一側(cè)，減少拆線時引線柱的受力。（3）復裝接線時，應清潔各部件的接觸面，確保其接觸良好。

當末屏引線柱通過接地帽與接地部位底座金屬相連時（情況3），因為接地帽與固定螺母為銅鋁接觸，運行中易產(chǎn)生電腐蝕，使接觸面接觸不理想，導致接觸不良。

防范措施：（1）復裝接地座、介子、固定螺母時，應確保各接觸面的清潔、無油污雜質(zhì)。（2）額外增加用軟銅線壓線耳后將固定螺母和接地座連接。當末屏引線柱應用接地蓋時，連接方式分為彈簧片接觸（情況4）和直接接觸（情況5）。對于彈簧片接觸的情況，常見缺陷有當彈簧片彈性減小或變形時和引線柱間接觸不良，易造成末屏接地不良或懸空；運行中潮氣進入，彈簧片銹蝕失去彈性甚至折斷。對于直接接觸的情況，常見缺陷有引線柱長度不夠，未能接觸到接地蓋造成末屏接地不良；密封不良，運行中潮氣進入，末屏引線柱銹蝕。

防范措施：（1）無論檢修維護還是試驗時，需確認彈簧片的彈性、是否存在變形。必要時應測量引線柱長度、彈簧片長度，以及帽蓋的深度，來確定引線柱是否能夠與彈簧片或接地蓋接觸良好。（2）檢查帽蓋的密封膠圈彈性情況，彈性不夠時應進行更換（3）在重新安裝時應清潔各部件，確保無油污雜質(zhì)，并涂抹密封膠，增強接地蓋的密封。

3.2 內(nèi)置式接地方式常見缺陷與防范

內(nèi)置式接地的末屏引線柱在內(nèi)部通過彈簧式接地套接地。正常運行中，彈簧式接地套受到內(nèi)部彈簧的壓力，會連接套管內(nèi)部的金屬法蘭，實現(xiàn)套管末屏保持可靠接地的狀態(tài)。在對套管末屏進行試驗和檢查時，首先要向內(nèi)按壓金屬接地套，使其和套管內(nèi)側(cè)接地金屬法蘭脫離，然后用一根金屬梢插進引線柱孔內(nèi)，斷開接地法蘭和引線柱的連接，使末屏處于懸空對地絕緣狀態(tài)，然后連接測試線和引線柱開始試驗。

內(nèi)置式接地的常見缺陷有：如果接地套內(nèi)彈簧片變形、彈力減小時或接地套與引線柱間有卡澀時，接地套不能隨彈簧完全彈出，使接地套與引線之間發(fā)生接觸不良等情況，造成末屏不能可靠接地；當運行中潮氣進入，彈簧銹蝕失去彈性，銅套移位，也會使末屏脫離接地。

防范措施：（1）檢修維護時，在拆除密封蓋后，應測量末屏的接地情況。檢查帽蓋密封膠圈的彈性情況，彈性不夠時應進行更換。（2）試驗時拆除密封蓋后，應先測量末屏的接地情況，保證插入銷的清潔。試驗完成，彈出接地套后應復測末屏的接地情況。（3）在重新安裝時應清潔末屏引線柱和接地套等部件，確保無油污雜質(zhì)，并涂抹密封膠，增強接地蓋的密封。（4）運行單位購置適量的此類末屏備品（采用銅質(zhì)或鋼制材料），維護或試驗時一旦發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象，立刻進行更換。

4 建議

通過對我局現(xiàn)有六種套管末屏接地方式的結(jié)構(gòu)功能、優(yōu)缺點進行綜合分析，結(jié)合實際缺陷案例提出的防范措施，為進一步做好同類設備的運行維護，保證設備安全運行，杜絕設備潛在隱患，特提出以下運維建議。

（1）對于彈簧式接地套形式的末屏，在試驗前拆除密封蓋后，應測量末屏接地導通情況；在試驗后，應反復檢查彈簧是否完全彈出，恢復末屏接地后，一定要用萬用表測量套管末屏接地導通是否良好；每次末屏維護或試驗工作完成后，需對末屏進行拍照留底。

（2）進一步加強相關(guān)工作人員的培訓， 使工作人員充分了解各種末屏裝置的結(jié)構(gòu)，了解套管的運行維護和試驗操作注意事項，嚴格按照規(guī)范操作，避免由于人為因素造成工作過程中對設備末屏的損壞。

（3）工作人員在開展紅外測溫時，應增加對末屏位置的觀測，注意橫向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)有異常發(fā)熱現(xiàn)象及時報告。

（4）適量申購各類型末屏備品備件，維護或試驗時發(fā)現(xiàn)故障，應進行更換。

（5）管的末屏接地不良是引起套管不正常運行的多發(fā)故障，其后果也比較嚴重，建議制造廠對其結(jié)構(gòu)加以改進。

5 總結(jié)

對末屏的安裝、檢修、試驗必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行，恢復接地時要根據(jù)各種方式的特點認真檢查和核對位置，條件允許的可以用萬用表確認，確?？煽拷拥亍?/p>

上述的六種末屏接地方式各有優(yōu)缺點，在保證安裝、檢修、試驗規(guī)范到位的前提下，選用每一種方式都是可取的?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的故障和缺陷也多由于工作人員在安裝、檢修、試驗時疏忽造成。綜合考慮各種接地方式的可靠性和事故率，建議套管末屏選用外置式接地方式。

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