变压器套管头部发热原因分析

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

摘

要：套管是变压器最重要的组成部件之一，它主要用来将变压器内部的高、低压引线引到本体之外，实现与外部线路连接，同

时还对引线起着支撑固定作用。现针对变压器套管头部发热的主要原因进行探究，以实际案例分析了套管头部发热的主要原因，并提出应对措施，为实际工作中此类问题的处理提供了有效的借鉴。

关键词：变压器套管；发热；将军帽；螺纹；接触电阻

0引言变压器套管头部发热故障可分外部接头发热故障和内部

接头发热故障。外部接头发热一般是接线板接触面接触不良引起的，接触面未经过压花处理或是接触面未打磨平整存在毛刺等问题都会使接触面接触不良，接触电阻增大，于是接触部位温度升高，导致接触面氧化加快，并形成一层氧化膜，接触电阻越来越大，温度也就越来越高，如此反复，形成恶性循环，氧化膜对电阻产生反作用，致使电阻进一步加大，温度进一步上升。接触面发热缺陷因发热部位外露，容易观测，检查和处理都较为方便，与外部故障相比，变压器套管头部的内部故障不易发现，套管导体部分为穿缆结构，将军帽和线缆头通过螺纹连接，在线缆头处有固定销，如果高压套管将军帽设计不合理或者存在制造工艺方面的问题，由于螺纹和引线的连接方式比较隐蔽，外部难以发现，正常情况下，内螺纹接触良好，接触电阻很小，如果内螺纹尺寸配合不好，容易引起发热，下面从两个案例出发着重探究套管将军帽内部发热的问题。

1案例分析1.1案例一

2013年，220kV北街站#2主变110kV套管B相接头发热，

如图1所示。对接线掌进行打磨处理投运后跟踪测温发现发热现象仍存在，通过红外成像测温图片进一步观察，发现发热点在套管内部绕组引出铜棒处。试验研究所高试班进行北街站#2主变套管的直阻试验，结果表明北街站#2主变110kV侧套管均存在三相套管直阻不平衡率超标准2%的情况。随后#2主变停电处理将军帽内部，发热缺陷消失。

图1#2主变发热成像图

发热分析：北街站套管头部发热，从测温图上来看，并不能区分是内部发热还是外部发热，第一次处理只处理了导线搭接部位，之后发热情况并没有得到缓解，再次测温分析发热部位，确定为内部发热，随后停电检修，将主变套管头座固定的六颗螺丝松开，同时用凿刀将固定垫圈凿松，试着将主变套

管头座往紧固方向拧动，发现仍可拧动3～4圈，证明主变套管内部绕组铜棒与套管头座未能完全紧固，两者未能相互紧密接触，进而造成发热现象。缺陷处理完后，恢复接线板与将军帽的连接，测试直流电阻合格。由于220kV主变本体油枕比110kV侧套管高，在处理过程中需本体瓦斯附件的油枕阀门关闭，防止油枕油流往套管顶部喷出，另外套管头座垫圈受损需更换，同时最好测量各相套管头对中性点套管的直阻。1.2案例二

2013年，220kV三江站#2主变停电进行检查维护，试验研究所高试班进行三江站#2主变套管的直阻试验，结果表明三江站#2主变220kV侧、110kV侧套管均存在三相套管直阻不平衡率超标准2%的情况。

发热分析：检修人员到场检修发现主变套管内部绕组铜棒与套管头座内部接触不够紧密，留有空隙，两者未能相互顶紧接触，如图2所示。随后采用在导电杆顶与将军帽内接触面的位置加铜垫的方法在空隙处增加厚度合适的铜镀锌垫片，这样一方面可以增加导电杆和导电密封头之间的接触力，另一方面由于铜镀锌的导电性能比较好，与导电杆和导电密封头之间不存在过渡电阻不良现象，可以大大降低接触电阻。缺陷处理完后，恢复接线板与将军帽的连接，测试直流电阻合格。

图2#2主变将军帽内铜棒与套管头座接触不良

2原因分析从上述两起事件来看，将军帽内部铜棒安装是否良好是

发热的关键因素，铜棒螺牙与套管头部过松会导致接触不良，

致使接触电阻增大，当负荷较大时，接头发热，接触面局部氧化，从而形成恶性循环，最后导致主变直流电阻不合格。结合检修规程的检修要求，导电连接部位检修：（1）检查接线端子连接部位，金具应完好、无变形、无锈蚀，若有过热变色等异常应拆开连接部位检查处理接触面，并按标准力矩紧固螺栓。2）必要时检查套管将军帽内部接头

（下转第81页）

79（ShebeiGuanliyuGaizao◆设备管理与改造2.2实验结果与分析

对传统安装方案与专业模型电梯机械安装方案的安装效

（7）当安装时间为70h时，采用传统方案安装效果为29%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为84%，两者相差55%。

由此可知，采用专业模型电梯机械安装方案安装效果比传统方案要好。2.3实验结论

根据上述实验内容，可得出以下实验结论：专业模型电梯机械安装方案安装效果最高为93%，比传统安装方案最高安装效果高出53%。由此可知，专业模型电梯机械安装方案的设计是有效的。

果进行对比分析，结果如图2所示。

3结语现如今电梯的使用越来越普遍，对于从事电梯维护人员

的需求也日益增加。电梯专业要求学生具备较强的实践能力，

图2两种方案安装效果对比结果

而电梯模型的出现，正好提高了学生的动手实践能力，使其能熟练掌握电梯机械的安装方法，为电梯安全运行提供支持。

［参考文献］

[1]赵海文，常庆麒，郝斌，等.基于工业机器人的电梯厅门立式

装箱系统的研制[J].包装工程，2017，38（5）：146-151.[2]刘飞，叶建，张学超，等.天津高银117大厦PC模式总承包项目

施工电梯管理研究[J].施工技术，2017，46（3）：16-19.[3]宋承轩，吉卫喜，房杰.基于二维码、RFID的电梯零部件质量

追溯系统研究[J].组合机床与自动化加工技术，2018（1）：1-157.

收稿日期：2018-07-19

作者简介：沈向锋（1977—），男，浙江湖州人，工程师，研究方向：家用电梯、自动化控制。

从图2可以看出：

（1）当安装时间为10h时，采用传统方案安装效果为30%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为85%，两者相差55%；

（2）当安装时间为20h时，采用传统方案安装效果为35%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为%，两者相差%；

（3）当安装时间为30h时，采用传统方案安装效果为40%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为85%，两者相差45%；

（4）当安装时间为40h时，采用传统方案安装效果为40%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为93%，两者相差53%；

（5）当安装时间为50h时，采用传统方案安装效果为28%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为92%，两者相差%；

（6）当安装时间为60h时，采用传统方案安装效果为32%，而专业模型电梯机械安装方案安装效果为82%，两者相差50%；

（上接第79页）

连接可靠，无过热现象。（3）引线长度应适中，套管接线柱不应承受额外应力。（4）引流线无扭结、松股、断股或其他明显的损伤或严重腐蚀等缺陷，针BRDLW型套管，按照厂家要求，各电压等级的将军帽必须旋转足够的圈数才能使其与导电杆接触面积满足要求，每次主变停电，都要求测量三相套管的直阻，直流电阻的测量可以反映引线等载流部件的接触是否良好，一旦发现变压器的直阻超标，应立即对将军帽内部进行检查处理，以有效检测出接触不良的缺陷。

能，只有发挥变压器的实用价值，才能保障电力系统的平稳运行。大型变压器的套管头部存在发热缺陷，为了促进电力企业的可持续发展，掌握科学的变压器套管头部发热处理方法非常重要，变电部门应充分利用红外测温成像技术定期进行检测，力争在缺陷早期发现问题，及时处理。为有效预防套管发热现象，应强化并改善制造、安装环节的工艺。此外，检修过程中应及时参照检修规程的规定，尽可能消除由于检修工艺引发的一系列事故。在已知大型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。

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3预防措施针对主变套管将军帽发热，分析了近期多次套管发热的

问题，多数都是由于以上两种原因引起的，另外还有定位销过长，卡住将军帽，从而导致接触面积不足以及垫片上移导致接触面积不足等原因引起的发热。从以上发热情况及处理结果分析，使用此类型套管的变压器在生产过程中工艺上存在缺陷，易产生工艺上的偏差，因此提出如下几方面的反事故措施：（1）加强主变套管红外线测温；（2）发热严重的套管及时停电进行处理；（3）对未发生缺陷的同类型变压器套管，应在停电预试时，在套管将军帽处加装铜皮垫，以增加导电杆与将军帽的接触面积。

4结语综上所述，在电力系统中，变压器承担着重要的工作职

收稿日期：2018-07-26

作者简介：陈翘楚（1992—），男，河南南阳人，助理工程师，主要从事110kV及以上变电站一次电气设备的检修、维护工作。

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