摘 要：通过对某110kV变压器铁芯接地套管渗油原因进行详细分析，发现采用铜排与套管直接相连的结构是导致套管经常渗油的主要原因。并提出了采用软连接、加固螺丝和弹簧垫等相应的防范措施，同时，对软连接的选材和结构设计进行分析，确保在最大程度上减少接地套管漏油，对保证变压器的安全、稳定运行及维护具有重大意义。
关键词：变压器;套管渗油;软连接
中图分类号：TM407 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）05-0115-03
1 概述
变压器渗漏油的原因很多，这与密封结构、加工工艺、环境温度、温差、安装质量和机械振动等诸多外界因素都有关系。变压器渗漏油不仅会影响变压器外观，还会使变压器从密封状态转变为非密封状态，影响变压器安全稳定运行。以下以某110kV变电站主变压器铁芯接地套管渗漏油分析与处理为例，为采用铜排直接与接地套管连接的方式导致套管渗油缺陷提供借鉴，同时为今后对其进行整改提供分析依据。
2 故障情况
2018年03月07日，某110kV变电站运行值班人在对站内设备进行巡视时发现主变压器铁芯套管上端渗油，此时渗油程度为5滴/分钟，根据缺陷定级标准定级为一般缺陷，随后运行人员对该缺陷加强巡视观察，关注缺陷的发展情况。由于负荷转供困难，导致消缺时间延迟。从而导致缺陷发展成为重大缺陷，渗油程度增至23滴/分钟左右。经请示调度同意在凌晨01：00时负荷最低时安排停电，并完成铁芯套管渗油缺陷处理。
3 处理过程
2018年08月11日凌晨01时37分，在主变压器停电并完成安全措施后检修人员到主变本体上观察，仅发现铁芯接地套管处有渗油现象。通过仔细观察，发现铁芯接地套管中紧固螺杆的螺丝松动，且发现未加装弹簧垫和只使用单颗螺母紧固，经紧固螺丝、加装弹簧垫和双螺母稳固后，并将周围的油迹擦干，然后通过40分钟的观察，已无继续渗油迹象。图1为处理前的现场照片。
4 原因分析
4.1 未加弹簧垫和单颗螺母紧固
现场发现铁芯接地套管中引出螺杆的螺母未加弹簧垫，并且只有一颗螺母。由于主变运行时会产生一定程度的振动，未加装弹簧垫的螺母就失去防振功能，且单颗螺母不够紧固，主变长期运行就会引起螺母逐渐松动，导致套管渗油（图2）。
4.2 胶珠内外冷热收缩
因主变长时间运行引起变压器铁芯过热，从而使得铁芯接地套管中的引出螺杆过热。在接地套管压盖处为直径12mm的胶珠，胶珠内侧紧套住铁芯接地套管中的引出螺杆，外侧被瓷套管压盖住。因胶珠内外冷热收缩，引起胶珠对接地螺杆密封松软，导致套管渗油。图3为铁芯接地套管结构图。
4.3 采用铜排直接与接地套管连接的方式
现场采用铜排直接与接地套管连接的方式，这样会因为变压器正常振动、环境温度、地质灾害等原因导致套管螺栓松动、密封件受力不均匀进而引起漏油故障。导致该现象的原因主要有以下几点：
（1）变压器正常运行中器身振动使铜排与接地套管产生作用力。
（2）受季节温差或昼夜温差影响，在热胀冷缩时铜排对套管的作用力。
（3）当有短路产生的冲击电流会使变压器有很大的电动力。
（4）冷却器大功率风机在运行时会引起变压器有一定程度的震动。
（5）地质振动引起的受力变化。
上述情况下，由于铜排和套管直接相连，两者之间会直接产生长时微弱或短时强烈的作用力导致套管松动、密封垫受力不均匀进而产生漏油。
5 防范措施
5.1 加装螺丝和弹簧垫
对未加装弹簧垫和只使用单颗螺母紧固的地方进行加装整改，并加强未加装弹簧垫和单颗螺母紧固的监管，特别要杜绝试验和大修后不加装弹簧垫和只使用单颗螺母紧固的情况发生。这样可以防范主变运行时产生一定程度的振动和接地套管压盖胶珠因内外冷热收缩而引起套管渗油。
5.2 接地引线铜排改为软连接
應将铜排直接与接地套管连接的方式改为采用软连接方式。采用软连接方式的好处：能有效隔离变压器对铜排的电磁振动、消除铜排因热胀冷缩等因素对接地套管的作用力，避免接地套管因铜排的力的作用而松动的现象。软连接方式能解决以上原因导致的套管漏油问题，同时也防止了硬连接可能导致的套管损坏或铜排断裂的隐患。此外，铜排与接地套管采用软连接还能在安装和检修时带来便利。
5.2.1 软连接材料的选用
根据导电率、机械强度、柔软等特点，接地引线铜排软连接材料选用铜编织带。铜编织带的材质为T2紫铜，以裸铜线、铜编织线作为导体，两端采用铜端子，用冷压方发压制而成。现有镀锡和镀银两种方式，具有导点性能优越、抗疲劳能力强、适用性好、有软性佳等优点。图4为目前已有的铜编织带连接。
5.2.2 软连接材料的防锈措施
目前使用的铁芯接地套管铜编织带连接存在一个较大问题，即是作为户外使用的铜编织带，长期处在久历风尘的环境下，使得铜编织带积水积尘引起内部生锈断裂，导致变压器铁芯接地不可靠，这样会使得铁芯及其金属构件除穿心螺杆外，在运行时产生较高的悬浮电位，导致内部放电等，对变压器的正常运行不利。所以要求变压器铁芯必须可靠接地。
为解决铜编织带内部积水积尘引起内部生锈断裂，一方面在铜编织带外部加装PVC绝缘管等防护材料，保护铜软连接本身不受外围环境污染，延长其使用寿命。另一方面将铁芯接地套管铜编织带压接铜板连接头设计为向上倾斜45度角，并在倾斜部分有三道凸纹，铜编织带外部加装PVC绝缘管等防护材料时应包紧三道凸纹，这样使得外面的水分和尘杂不易深入铜编织带中，这样就能保证铜编织带不会生锈断裂，而导致变压器铁芯接地不可靠了。设计如图6所示。
6 结束语
本文通过对变压器铁芯接地套管渗油原因进行深入分析，得出在铁芯接地套管引出螺杆的螺母未加弹簧垫并只使用单颗螺母紧固和铜排与接地套管采用直接连接方式情况下，因变压器机械振动、环境温度、密封结构等因素导致套管渗漏油。并提出了有效的解决方案，避免类似故障的发生，同时为采用铜排与接地套管连接采用PVC绝缘包裹和特制连接头的铜编织带提供整改分析依据。
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