什么是变压器套管「物理大师知识点精讲」

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变压器套管的用途：是将变压器线圈的引线分别引到油箱外面的绝缘装置，它既是引线对油箱的绝缘，又是引线的固定装置。

在变压器运行中，套管长期通过负载电流，当外部短路时通过短路电流。因此对变压器套管有以下要求：

①必须具有规定的电气强度和足够的机械强度。

②必须具有良好的热稳定性，并能承受短路时的瞬间过热。

③外形小、重量轻、密封性能好、通用性强和便于维修。

套管的外部构造包括：接线板、引线接头、防雨罩、油表、油塞、油枕、上瓷套、末屏、吊环、取油阀、铭牌、放气塞、连接套管、下瓷套、均压球。

内部构造：

1、以油浸渍的电缆纸和铝箔均压电极组成的多层圆柱形电容芯子作为主绝缘，瓷件作为外绝缘及变压器油的容器。

2、套管为全密封结构，其内部的变压器油为独立系统，不受大气影响。

3、套管的整体连接采用强力弹簧机械紧固，既保证密封，又可补偿由于温度变化而引起的各部件长度变化。

套管头部的油枕用来调节因温度变化而引起的油体积变化，使套管内部免受大的压力。油枕上的油表供运行时监视油面。尾部均压球的作用是改善电场分布，从而缩小套管尾部与接地部位和线圈的绝缘距离。

油纸电容式套管末屏上引出的小套管是供套管介损试验和变压器局部放电试验用的，正常运行中小套管应可靠接地，拆卸末屏小套管时须防止小套管导杆转动和拉出，以免发生引线断线或极板上的引出铜皮损坏。

三相变压器套管标号的排列：从变压器高压套管一侧看，从左到右的标号顺序为：

高压：O，A，B，C；中压：Om,Am,Bm,Cm；低压：O，a,b,c。

套管按绝缘材料和绝缘结构可分为三种：

①单一绝缘套管：又分为纯瓷、树脂套管两种；

②复合绝缘套管：又分为充油、充胶和充气套管三种；

③电容式套管：又分为油纸电容式和胶纸电容式两种。油纸电容式变压器套管从载流结构进行分类，一般可分为穿缆式和导管载流式，其中导管载流式按油中接线端子与套管的连接方式可分为直接式和穿杆式。穿缆式和直接导管载流式套管在电力系统得到广泛的应用，而穿杆式结构的油纸电容套管则为数不多。

电容式套管的电容芯子是在空心导电铜管外面用0.08～0.12mm厚的电缆纸紧包一定厚度绝缘层，在其外面再用0.01mm或0.007mm厚的铝箔包一层作为电容屏，以后交错地继续包电缆纸和铝箔达到所需层数和厚度为止。

这样形成了多层串联的电容器电路，导电管电位最高，最外层铝箔接地（地屏）。按串联电容分压原理，导电管对地电压应等于各电容屏间电压之和，而电容屏之间的电压与其电容成反比，使得全部电压较均匀地分配在电容芯子的全部绝缘上，从而使套管尺寸小、重量轻。

变压器套管的型号及其含义：B变压器用；F复合绝缘式；D单体绝缘式；J有附加绝缘的；R电容式；Y充油式；L穿缆式；Q加强式；L可装电流互感器的；数字/数字额定电压（KV）/额定电流（A）。

油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良将使套管渗油使油面下降。

套管瓷绝缘发生污闪的两个必要条件是表面落有脏污粉尘和表面湿润。套管表面脏污容易发生闪络，造成误跳闸。

同时，闪络也会损坏套管表面。套管表面脏污的另一危害是：脏污吸收水分后导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并产生裂缝，最后击穿。

油纸电容式套管芯子是由多层电缆纸盒铝箔卷制的整体，如按常规注油，屏间容易残存空气，在高电场作用下，会发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿，造成事故，因而必须高真空浸油，以除去残存的空气。

油纸电容式套管的芯子两端缠绕成锥形的原因：为了使各极板之间承受近似相等的电压，使电场趋于均匀，提高抗电强度，必须使各极板间的电容近似相等。但电容大小与极板面积成正比，因此随着电极径向尺寸的加大，轴向尺寸应相应减小。所以，必须使油纸电容式套管的芯子两端形成锥形。

油纸电容式套管的检修：

①检查套管瓷件应完好无裂纹，表面光洁；无放电闪络痕迹，法兰铁件完好且与瓷件结合牢固，填料完整。

②检查末屏接地良好。

③检查套管油位适中，无渗漏油现象。

④套管进行介损、绝缘测试。如不合格，解体检修。

安装油纸电容式套管应注意的问题：首先核对套管型号是否正确，电气试验，油化验是否合格。检查套管油面是否合适，是否有漏油或瓷套损坏等。核对引线长度是否合适。

将套管擦拭干净，检查引线头焊接情况。起吊套管要遵守起重操作规程，防止损坏瓷套。套管起吊时的倾斜度应根据变压器套管升高座的角度而定。

拉引线的细绳要结实并挂在合适的位置，随着瓷套的装入，逐渐拉出引线头。注意引线不得有扭曲和打结。

引线拉不出时应查明原因，不可用力猛拉或用吊具硬拉。套管落实后，引线根部的锥形绝缘应伸入套管均压球内，根部绝缘如有损坏应重新包扎。引线和接线端子要有足够的接触面积和接触压力。接线端子要可靠密封，防止进水。

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