1 故障概况

某特高压变电站某相1000 kV高压电抗器中性点套管引出线接头过热，红外测温温度43.3 ℃，环境温度-15 ℃，同期同组相邻相高压电抗器中性点套管相同部位红外测温为-7.5 ℃，之后该中性点套管内引出线接头温度上升至106.9 ℃。

将该线路由运行转检修，现场对该中性点套管导电密封头进行拆解，发现内部穿芯电缆定位销、密封压板定位孔、引线接头下部螺纹处、导电密封头内部有过热变色现象。同时，套管油样油色谱试验发现氢气、总烃含量超标，初步分析套管内部可能存在油过热裂解、绝缘老化或劣化现象^[1-4]。

2 故障排查 2.1 套管结构

穿芯电缆套管头部结构如图 1所示。

2.2 解体试验

为进一步查找套管导电密封头过热原因，对缺陷套管进行厂内试验及拆解。主要工作包含套管油化检测，电气试验，设计安装工艺、解体检查等^[5-7]。

经检查，介损测试、工频耐压及局部放电测量试验结果均合格。产品尺寸符合设计要求。

2.2.1 套管油化检测

套管电气试验前、后分别对套管中绝缘油进行油化验检测，检测结果见表 1所示。

依据DL/T 722—2014《变压器油中溶解气体分析和判断导则》^[8]，判断故障类型为油和纸过热。根据三比值法可推断为中温过热（300~700 ℃）。由于有CO与CO₂气体产生，可能有固体绝缘材料分解。

2.2.2 解体检查

在对故障套管拆解过程中，发现导电密封头及引线接头螺纹处、定位销及销孔处存在过热痕迹，套管头部零部件已烧蚀，螺纹变形，如图 2所示。其他部位未发现过热或放电痕迹。

对套管导管进行内窥镜以及切割检查，均未发现异常。

3 故障原因分析

分析认为，本次套管发热原因为局部放电或者电流致热。

3.1 局部放电

按照工艺要求，安装导电密封头时，将导电密封头螺纹旋紧至密封垫圈上表面，此时定位销会与压盖销孔上壁紧密接触，与引线接头销孔下壁紧密接触。压紧后逆时针回转45°~90°，对正安装孔，安装导电密封头与压盖的紧固螺栓。由于逆时针回转以及紧固螺栓时密封垫圈的压缩，会使定位销压缩与压盖销孔下壁紧密接触，与引线接头销孔上壁紧密接触，此时定位销被压紧。同时，紧固的定位销能够为导电密封头与引线接头（二者通过螺纹连接）提供备紧力。若安装不到位，则定位销不紧固，且不能为导电密封头与引线接头提供备紧力。

高压电抗器在运行过程中会产生持续振动，在振动作用下定位销与销孔上下壁之间会产生间隙。经过实测，中性点小电抗入地电流为1.78 A，电抗值为413.69 Ω，可计算出在高压电抗器中性点套管处的最高电压为1041.2 V。按照零部件设计规格，未紧固的定位销与压盖销孔的最大间隙为0.5 mm，与引线接头销孔的最大间隙为0.25 mm。定位销因振动产生悬浮电压，当该电压与中性点套管处电压存在压差且空气间隙足够小时，会产生放电现象。

3.2 电流致热

电流致热是引起套管中绝缘油中温过热、导电密封头螺纹处过热的主要原因。安装不到位时，定位销由于振动与压盖销孔或引线接头销孔接触不紧密，接触电阻增大。引线接头下部为浸油绝缘布缠绕的软缆，若软缆某点由于绝缘缺陷与套管导管内壁接触，此时在套管导管上产生分流，如图 3所示。正常情况下，导电密封头、引线接头与软缆为载流部分。电流过热使绝缘缺陷扩大，电流流过压盖与定位销，由于振动造成二者接触电阻增大，在接触面产生发热现象。

4 整改措施及建议

高压电抗器中性点套管发生过热故障后，及时更换了故障套管，并加强了红外测温工作，以保证设备正常运行。

针对本次中性点套管过热故障，建议从细节处提升产品质量，尤其是套管绝缘材料的选取、绝缘部位的装配，同时可通过改进产品结构设计保证现场装配精度。在现场安装中，要严格执行产品安装工艺要求，保证各部件安装到位。