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摘要：随着社会的发展，城市化建设进程的不断加快，电力系统的铺设范围更加广泛，为社会的前进提供了重要帮助，在电力系统中，变压器起到重要的作用，根据不同用户的需求，将电力能源的电压进行改变，以使其达到人们的要求。其中高压进出线将电力系统中的各个设备进行了链接，使其所有设备构成一个整体，共同来完成输送电工作。但是，在使用的过程中，常常会发现高压进出线套管出现一些问题，增加了整个电力系统的安全隐患，因此，为了使电力系统运行的更加安全与可靠，本文就对电力变压器高压进出线套管多发事故原因进行了研究，首先阐述了高压进出线套管的绝缘结构，然后重点分析了变压器高压进出线套管多发事故原因，最后，根据作者自身的实际工作经济，提出了一些改善的对策，为电力系统正常的运行提供了一定依据。
关键词：变电器；高压进出线套管；多发事故；原因
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）7（b）-0000-00
引言：在我国当前的电力系统中，变压器高压进出线套管通常利用油浸纸材料制作的，在制造的过程中，由于材料的自身结构存在一定问题，以及生产技术的不正确，常常会出现漏油渗水的问题，或者是在使用的过程中，没有正确的对其进行维护，导致进出线套管出现问题，大大减低了进出线的绝缘性，很容易使变压器损坏，甚至会出现燃烧与爆炸的现象，为整个电力系统增加了安全隐患。如在新疆石河子电网系统中，由于地区环境因素的干扰，导致110V变压器中A相套管出现了渗水现象，导致变压器出现停止运行的现象。从上述案例就可以发现，在当前阶段中，进出线套管的绝缘性在变压器中具有重要的作用，而其还会出现一些事故，因此，加强对电力变压器高压进出线套管多发事故原因进行研究具有重要的意义。
一、高压进出线套管的绝缘结构
在当前阶段电力系统中，变压器高压进出线套管通常是使用油浸纸制成的，因此，本文就以油浸纸绝缘套管为例来进行研究。在该套管中，由很多的部分组成，如油枕、电容芯子、法兰等，这些结构共同的组成了套管。在套管的中心具有一条导电杆，在其外部贴放上了具有铝箔的电容芯子，起到了极板的作用。根据套管的设计，在其周围放置了一些铝箔，在铝箔上具有半导体镶边，起到了均压极板的作用。在电容器中具有很多电容屏，零屏属于最里面的一层电容屏，其是与导电杆连接的，而在套管的测量端子中，就会引出电容器中的最外一层电容屏，使整个电容器呈现串联的结构。因此，在套管正常的使用过程中，不论是其径向方向，还是轴向方向，存在的电场较为均匀[1]。
在该套管中，油浸纸是主要的绝缘材料。在对套管制作的过程中，先将普通的纸质材料进行包裹，通常有两种包裹方式，分别为包缠与迭合，根据不同的要求，选择不同的方式进行多次包裹，使其形成密集纸层，之后，将套管送入到真空浸油机中，使浸油能够均匀、快速的浸入到纸质材料中，形成油浸纸套管，根据油绝缘的原理，使套管内部形成多个保护屏障，从而对进出线起到保护的作用[2]。
二、变压器高压进出线套管多发事故原因
在套管使用的过程中，常常会出现一些问题，导致这些问题产生的因素不仅包括了使用与维护过程中的不当，而且在前期生产生的过程中，由于技术的原因，也能使套管出现问题，使套管的绝缘性能遭到破坏，从而引起变压器的绝缘事故。在本文的研究中，就以湘西电业局发生的绝缘事故为例，对进出线套管多发事故原因进行了分析。
（一）事故案例分析
在年底，为了提升电力系统的各项性能，就开始对变电站进行检修，在对杨公桥变电站1号主变压器计划检修时，需要对进出线套管进行预试测验，在这一过程中就会发现，A相套管的绝缘电阻为4700Ω，损耗因数为1.3%，电容量为419.5pF，通过与以往的预试数据进行比较发现，就发现了一些异常，绝缘电阻与电容量变小，损耗因素增加较高。因此，就重点对该套管进行了检查，发现套管某处存在漏油的现象，于是，就将该段套管截取下来，重新进行浸油处理。在这一过程中，没有采用真空浸油的方式，并且，使用的油品没有进行脱气，使浸油纸中存在气体，影响了其绝缘性。再次对其进行预试检测时，绝缘电阻变为了5500Ω，损耗因素变为了1.2%，电容量为414.8pF，与往年的预测数据相接近[3]。并且，又对浸油中的油品进行了分析，在旧油中，氢气、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、一氧化碳、二氧化碳、微水等含量较高，而在新油中，不存在甲烷、乙烷、乙炔、乙烯四种物质，氢气、一氧化碳、二氧化碳含量差距非常的大，只有微水的含量差距较小。根据上述的所有数据可以发现，维护后的油色谱和微水测试都达到了要求，但是损耗因数依然较高，在恢复运行之前，没有进行局放试验。在恢复运行之后，只是运行了5天，变压器就出现了差动保护，仔细进行检查后发现，是由套管绝缘不够引起的，在其法兰处出现一个小洞，最后一层电容屏的引线断开，从而使套管内部出现较多的气体，从而引起的跳闸动作。
（二）绝缘击穿分析
在套管中的电容芯子部位，在其外面有多层油浸纸包围，构成了重要的绝缘结构，如果油浸纸在浸透的过程中，没有按照规定来进行，就会使油浸纸中出现气隙，或者是油中存在气泡，导致套管的电场出现不均匀的问题，从而产生局部放电的现象。而且，在套管长期的使用过程中，随着时间的推移，套管内部的气体与液体的组成结构发生了改变，也会对其内部气泡或气隙的场强造成影响，从而使套管出现局部放电的现象，如没有及时的发现，依然进行使用，就会使戒指劣化的速度加快，从而对绝缘造成了击穿[4]。
1、绝缘油中气泡产生的局部放电
在本次研究案例中，在进行维修时，没有进行脱气措施，使油中存在这气泡，并且，在浸油时，使用的方法不当，使用的不是真空浸油的方法，因此，在上述两种因素的影响下，当用该油对油纸进行浸泡时，就会将气泡带入到油纸中，通过挤压，在油浸纸中出现气泡。在其使用的过程中，油与气泡就会串联起来，构成了一个等值电路。在等值电路中，油的介电常数为2.2，气泡的介电常数为1.1。因此，油的电压就高一些，气泡的电压较小一些，而产生的场强正好相反。由于气泡的场强较高，所以在该区域就会出现局部放电的现象，产生局部放电的情况下，就会使该区域的温度上升，导致气泡范围一步扩大，从而是放电现象更加严重[5]。 2、油浸纸的气隙产生局部放电
油浸纸这是一种组合绝缘材料，如在其内部出现气隙，通过高等级交流电压的情况下，导致气隙受到的电压较高，但是击穿场强没有变化，因此，就会出现场强大于油纸层，击穿场强又小于油纸层的问题，从而使该区域出现局部放电的现象。与此同时，在外施电压升高的作用下，又使局部放电产生的电压充至起始电力电压中，使该区域出现二次放电的现象[6]。
（三）局部放电产生安全事故
当出现上述的局部放电现象时，就会使套管出现烧损的问题，绝缘性能劣化，对整个结缘造成非常严重的破坏，在使用的过程中，在较小击穿电压的作用下，就会对电容量造成影响，使其出现损坏的问题。在将其应用到正常的变压器中，套管会出现多次的局部放电现象，逐渐的使其绝缘击穿，也就是说电流流入到了电容中的最外一层电容平中，从而将电流导入到导电杆中，使其形成了对地短接，出现了短路的问题。这时，就会产生较多的热量，不仅会对油产生气化的作用，而且还会使一部分油进行分解，增加了套管中气体的含量，从而使其内部的压力增加，当压力达到一定程度时，就会导致变压器跳闸，如果压力增长的迅速，没有时间来进行跳闸，就会使变压器出现爆炸[7]。
三、变压器高压进出线套管多发事故的改善对策
为了使套管能够在变压器进出线中更好的应用，最重要的就要加强对油浸纸套管进行研究，更加了解其放电机理，避免局部放电现象的出现，从根本上保证变压器安全、稳定的运行。在避免局部放电现象时，可以从以下几个方面进行改善：首先在对套管进行设计时，要计算出合理的工作场强，以使套管在长期的运行中，降低局部放电现象的出现几率；其次，加强油纸的研究，将油纸具有的介电常数降低，减少套管的介质损耗；最后，在选择浸油时，可以选取介电常数较高的油品，使其产生较低的电场，增加了浸油的吸气性能。与此同时，在维护的过程中，还要使用正确的维护方法，才能真正的使套管绝缘性能得到保证[8]。
总结：综上所述，在电力系统中，变压器进出线套管具有重要的作用，其绝缘性是否良好，直接影响到整个电力系统的正常运行。而在实际的应用过程中，渗水漏油的现象时有发生，增加了电力系统的安全隐患，不仅对电力企业的经济造成了损失，而且还威胁到了人们的生命安全。本文就对其进行了一定的研究，但是，研究中还存在一些不足，这就需要电力行业的经济共同将这一问题进行完善，以保证电力系统正常的运行。
参考文献：
[1]洪刚.电力变压器高压套管末屏接地方式问题[J].科技风，2014，09（24）：104-105.
[2]毕炳昌.电力变压器高压套管末屏异常分析及处理探讨[J].通讯世界，2015，04（01）：135-136.
[3]李必欢.关于高压/低压预装式变电站安装、调试的相关研究[J].通讯世界，2015，01（04）：81-83.
[4]俞华，段玮楠，申平等.套管诱发变压器突发性故障原因及建议[J].山西电力，2015，11（03）：15-18.
[5]黎斌，王日新，于欣等.创新型电容式复合绝缘母线及套管的研究、应用和发展[J].高压电器，2013，02（06）：131-138.
[6]赵军，李文峰，邢超等.变压器套管安装缺陷及防范措施[J].变压器，2016，03（04）：69-73.
[7]韩旭涛，刘泽辉，李军浩等.不拆高压引线下“油—油”套管电缆出线变压器介损试验方法研究[J].高压电器，2016，04（04）：117-122.
[8]陈向胜，潘剑南，李晓刚等.一起大型电力变压器高压套管介质损耗因数超标故障分析与处理[J].广东科技，2014，09（08）：75-76+46.
关键词：变电器；高压进出线套管；多发事故；原因
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）7（b）-0000-00
引言：在我国当前的电力系统中，变压器高压进出线套管通常利用油浸纸材料制作的，在制造的过程中，由于材料的自身结构存在一定问题，以及生产技术的不正确，常常会出现漏油渗水的问题，或者是在使用的过程中，没有正确的对其进行维护，导致进出线套管出现问题，大大减低了进出线的绝缘性，很容易使变压器损坏，甚至会出现燃烧与爆炸的现象，为整个电力系统增加了安全隐患。如在新疆石河子电网系统中，由于地区环境因素的干扰，导致110V变压器中A相套管出现了渗水现象，导致变压器出现停止运行的现象。从上述案例就可以发现，在当前阶段中，进出线套管的绝缘性在变压器中具有重要的作用，而其还会出现一些事故，因此，加强对电力变压器高压进出线套管多发事故原因进行研究具有重要的意义。
一、高压进出线套管的绝缘结构
在当前阶段电力系统中，变压器高压进出线套管通常是使用油浸纸制成的，因此，本文就以油浸纸绝缘套管为例来进行研究。在该套管中，由很多的部分组成，如油枕、电容芯子、法兰等，这些结构共同的组成了套管。在套管的中心具有一条导电杆，在其外部贴放上了具有铝箔的电容芯子，起到了极板的作用。根据套管的设计，在其周围放置了一些铝箔，在铝箔上具有半导体镶边，起到了均压极板的作用。在电容器中具有很多电容屏，零屏属于最里面的一层电容屏，其是与导电杆连接的，而在套管的测量端子中，就会引出电容器中的最外一层电容屏，使整个电容器呈现串联的结构。因此，在套管正常的使用过程中，不论是其径向方向，还是轴向方向，存在的电场较为均匀[1]。
在该套管中，油浸纸是主要的绝缘材料。在对套管制作的过程中，先将普通的纸质材料进行包裹，通常有两种包裹方式，分别为包缠与迭合，根据不同的要求，选择不同的方式进行多次包裹，使其形成密集纸层，之后，将套管送入到真空浸油机中，使浸油能够均匀、快速的浸入到纸质材料中，形成油浸纸套管，根据油绝缘的原理，使套管内部形成多个保护屏障，从而对进出线起到保护的作用[2]。
二、变压器高压进出线套管多发事故原因
在套管使用的过程中，常常会出现一些问题，导致这些问题产生的因素不仅包括了使用与维护过程中的不当，而且在前期生产生的过程中，由于技术的原因，也能使套管出现问题，使套管的绝缘性能遭到破坏，从而引起变压器的绝缘事故。在本文的研究中，就以湘西电业局发生的绝缘事故为例，对进出线套管多发事故原因进行了分析。
（一）事故案例分析
在年底，为了提升电力系统的各项性能，就开始对变电站进行检修，在对杨公桥变电站1号主变压器计划检修时，需要对进出线套管进行预试测验，在这一过程中就会发现，A相套管的绝缘电阻为4700Ω，损耗因数为1.3%，电容量为419.5pF，通过与以往的预试数据进行比较发现，就发现了一些异常，绝缘电阻与电容量变小，损耗因素增加较高。因此，就重点对该套管进行了检查，发现套管某处存在漏油的现象，于是，就将该段套管截取下来，重新进行浸油处理。在这一过程中，没有采用真空浸油的方式，并且，使用的油品没有进行脱气，使浸油纸中存在气体，影响了其绝缘性。再次对其进行预试检测时，绝缘电阻变为了5500Ω，损耗因素变为了1.2%，电容量为414.8pF，与往年的预测数据相接近[3]。并且，又对浸油中的油品进行了分析，在旧油中，氢气、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、一氧化碳、二氧化碳、微水等含量较高，而在新油中，不存在甲烷、乙烷、乙炔、乙烯四种物质，氢气、一氧化碳、二氧化碳含量差距非常的大，只有微水的含量差距较小。根据上述的所有数据可以发现，维护后的油色谱和微水测试都达到了要求，但是损耗因数依然较高，在恢复运行之前，没有进行局放试验。在恢复运行之后，只是运行了5天，变压器就出现了差动保护，仔细进行检查后发现，是由套管绝缘不够引起的，在其法兰处出现一个小洞，最后一层电容屏的引线断开，从而使套管内部出现较多的气体，从而引起的跳闸动作。
（二）绝缘击穿分析
在套管中的电容芯子部位，在其外面有多层油浸纸包围，构成了重要的绝缘结构，如果油浸纸在浸透的过程中，没有按照规定来进行，就会使油浸纸中出现气隙，或者是油中存在气泡，导致套管的电场出现不均匀的问题，从而产生局部放电的现象。而且，在套管长期的使用过程中，随着时间的推移，套管内部的气体与液体的组成结构发生了改变，也会对其内部气泡或气隙的场强造成影响，从而使套管出现局部放电的现象，如没有及时的发现，依然进行使用，就会使戒指劣化的速度加快，从而对绝缘造成了击穿[4]。
1、绝缘油中气泡产生的局部放电
在本次研究案例中，在进行维修时，没有进行脱气措施，使油中存在这气泡，并且，在浸油时，使用的方法不当，使用的不是真空浸油的方法，因此，在上述两种因素的影响下，当用该油对油纸进行浸泡时，就会将气泡带入到油纸中，通过挤压，在油浸纸中出现气泡。在其使用的过程中，油与气泡就会串联起来，构成了一个等值电路。在等值电路中，油的介电常数为2.2，气泡的介电常数为1.1。因此，油的电压就高一些，气泡的电压较小一些，而产生的场强正好相反。由于气泡的场强较高，所以在该区域就会出现局部放电的现象，产生局部放电的情况下，就会使该区域的温度上升，导致气泡范围一步扩大，从而是放电现象更加严重[5]。 2、油浸纸的气隙产生局部放电
油浸纸这是一种组合绝缘材料，如在其内部出现气隙，通过高等级交流电压的情况下，导致气隙受到的电压较高，但是击穿场强没有变化，因此，就会出现场强大于油纸层，击穿场强又小于油纸层的问题，从而使该区域出现局部放电的现象。与此同时，在外施电压升高的作用下，又使局部放电产生的电压充至起始电力电压中，使该区域出现二次放电的现象[6]。
（三）局部放电产生安全事故
当出现上述的局部放电现象时，就会使套管出现烧损的问题，绝缘性能劣化，对整个结缘造成非常严重的破坏，在使用的过程中，在较小击穿电压的作用下，就会对电容量造成影响，使其出现损坏的问题。在将其应用到正常的变压器中，套管会出现多次的局部放电现象，逐渐的使其绝缘击穿，也就是说电流流入到了电容中的最外一层电容平中，从而将电流导入到导电杆中，使其形成了对地短接，出现了短路的问题。这时，就会产生较多的热量，不仅会对油产生气化的作用，而且还会使一部分油进行分解，增加了套管中气体的含量，从而使其内部的压力增加，当压力达到一定程度时，就会导致变压器跳闸，如果压力增长的迅速，没有时间来进行跳闸，就会使变压器出现爆炸[7]。
三、变压器高压进出线套管多发事故的改善对策
为了使套管能够在变压器进出线中更好的应用，最重要的就要加强对油浸纸套管进行研究，更加了解其放电机理，避免局部放电现象的出现，从根本上保证变压器安全、稳定的运行。在避免局部放电现象时，可以从以下几个方面进行改善：首先在对套管进行设计时，要计算出合理的工作场强，以使套管在长期的运行中，降低局部放电现象的出现几率；其次，加强油纸的研究，将油纸具有的介电常数降低，减少套管的介质损耗；最后，在选择浸油时，可以选取介电常数较高的油品，使其产生较低的电场，增加了浸油的吸气性能。与此同时，在维护的过程中，还要使用正确的维护方法，才能真正的使套管绝缘性能得到保证[8]。
总结：综上所述，在电力系统中，变压器进出线套管具有重要的作用，其绝缘性是否良好，直接影响到整个电力系统的正常运行。而在实际的应用过程中，渗水漏油的现象时有发生，增加了电力系统的安全隐患，不仅对电力企业的经济造成了损失，而且还威胁到了人们的生命安全。本文就对其进行了一定的研究，但是，研究中还存在一些不足，这就需要电力行业的经济共同将这一问题进行完善，以保证电力系统正常的运行。
参考文献：
[1]洪刚.电力变压器高压套管末屏接地方式问题[J].科技风，2014，09（24）：104-105.
[2]毕炳昌.电力变压器高压套管末屏异常分析及处理探讨[J].通讯世界，2015，04（01）：135-136.
[3]李必欢.关于高压/低压预装式变电站安装、调试的相关研究[J].通讯世界，2015，01（04）：81-83.
[4]俞华，段玮楠，申平等.套管诱发变压器突发性故障原因及建议[J].山西电力，2015，11（03）：15-18.
[5]黎斌，王日新，于欣等.创新型电容式复合绝缘母线及套管的研究、应用和发展[J].高压电器，2013，02（06）：131-138.
[6]赵军，李文峰，邢超等.变压器套管安装缺陷及防范措施[J].变压器，2016，03（04）：69-73.
[7]韩旭涛，刘泽辉，李军浩等.不拆高压引线下“油—油”套管电缆出线变压器介损试验方法研究[J].高压电器，2016，04（04）：117-122.
[8]陈向胜，潘剑南，李晓刚等.一起大型电力变压器高压套管介质损耗因数超标故障分析与处理[J].广东科技，2014，09（08）：75-76+46.