一组变压器套管故障图片

图1 A相套管上油位计法兰和玻璃的裂缝

图2 B相套管上油位计法兰和玻璃的裂缝

图3 C相套管上油位计法兰和玻璃的裂缝

图4 C相法兰背面

图5 第三方法兰盘开裂原因分析

在不锈钢盖板外侧刮取垢样，能谱分析结果见图5，未见超过1%的C1、S元素。

综合试验结果，判断来样不锈钢盖板为沿晶形式的应力腐蚀开裂失效，其失效原因有三：

1）304不锈钢板未经固溶处理（消除应力、降低硬度、使碳化物固溶以消除晶界贫Cr等作用)，导致其硬度偏高，且存在较大残余应力，晶间腐蚀和应力腐蚀敏感性高，不适合于在腐蚀性大气环境下使用。

2）螺钉孔距外缘过近(厚度仅0.6mm)，导致该处强度不足，且该处螺栓孔位置与垫片尺寸不配套，在紧固时外缘可能会发生变形甚至断裂。

3)观察窗处在露天环境，大气中可能存在腐蚀性介质。

   

图6 完好的下瓷套和下瓷套炸碎后的对比图

图7  网络上查到的套管图和实际套管图

图8 CT筒和变压器器身、CT升高座上的放电痕迹

图9 剥开绝缘纸，发现绝缘纸上的放电痕迹是从外往内发展，剥开几层绝缘后再无放电痕迹

图10 下瓷套炸裂后掉到变压器油箱中的瓷片，上面有明显的由下往上发展的树状放电痕迹

变压器套管油位表破裂漏油缺陷的发现及处理

陈庆涛，余国钢²，丁国成2

（1.安徽省电力公司，安徽合肥230022；2.安徽省电力科学研究院，安徽合肥230022）

1 前言

油纸电容式套管是大、中型变压器的重要附件，其制造工艺水平不良或运行维护不当都有可能引起漏油或电气绝缘性能下降等问题，进而造成电力变压器停运甚至烧毁，危及电力系统的安全。

2 缺陷情况

2008年8月18日，某500kV变电站运行人员巡视发现，2号主变B相中性点套管有渗油情况，渗油速度较快。主变转检修后检查发现，中性点套管油位表玻璃破裂，外部固定玻璃的金属法兰件螺孔外边缘已完全断开。主变型号为ODFS-250000/500，2007年10月出厂，同年12月投运，故障套管型号为BRDLIW-72.5/2500-4，2007年7月出厂。

2008年12月27日，检修人员在对某110kV变电站1号主变停电检修过程中发现，主变110kV侧三相套管油位表玻璃均存在破裂现象，外部固定玻璃的金属法兰件螺孔外边缘完全断开。主变型号SZ9-50000/110,2007年10月出厂，同年12月投运，故障套管型号BRDLW1-126/630-4，出厂日期分别为2007年9月、2007年11月和2007年11月。

2009年3月27日，某500kV变电站运行人员例行巡视时发现，1号主变B相中性点套管油位观察窗玻璃破裂，但外部固定玻璃的金属法兰件仍然完好，主变转检修后对三相主变中性点套管油位表进行了更换。主变型号为ODFS-250000/500，2007年10月出厂，2008年5月投运，故障套管型号为BRDL1W-72.5/2500-4,2007年2月出厂。

3故障原因分析

通过对连续几起套管油位表故障情况的对比发现，油位表玻璃均破裂（有的完全破碎，有的玻璃内侧已有很浅的裂纹，并出现玻璃一层一层剥落的现象)，外部固定玻璃的金属法兰件大多沿着螺孔外边缘处存在断开现象，但有少部分仍然完好（见图1和图2）。

图1 油位表玻璃破裂、金属法兰件断裂

图2 油位表玻璃破碎、金属件法兰完好

图3 套管油位表结构示意图

对更换下来的同批次、同结构但尚未破裂的油位表进一步检查发现，油位表观察窗玻璃和金属法兰件是一体式的，观察窗玻璃嵌入金属法兰内部（结构示意见图3）。

从油位表剖面结构可以看出，玻璃与金属法兰是浇注在一起的，中间没有任何缝隙。而两者材质的热膨胀系数相差很大，在外界温度大范围变化时，玻璃和法兰螺孔处由于热胀冷缩的作用受到较大应力导致破裂和断裂。但法兰螺孔处断裂并不是短时间内就能形成的，而是经过反复多次的应力作用导致法兰螺孔处材质机械疲劳强度积累，在未达到疲劳极限之前完好无损，一旦达到疲劳极限马上失去韧性就会发生断裂。图1所示是超出金属法兰疲劳强度极限导致玻璃破裂、法兰断裂，而图2所示是未达到金属法兰疲劳强度极限，由于玻璃强度比金属低仅导致玻璃破裂。

节选自《变压器》杂志2012年8月第49卷第8期