变压器套管基础知识

变压器套管的作用：变压器套管的主要作用是将变压器线圈的引线引出至外部环境。套管既是引线对油箱的绝缘装置，又起到固定引线的作用。

在变压器运行过程中，套管长期通过负荷电流，当外部发生短路时还要通过短路电流。因此，变压器套管必须满足以下要求：

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，能承受短路时的瞬时过热。

3. 应结构紧凑、重量轻、密封性能好、通用性强、便于维护。

套管的外部结构：

套管的外部部件包括接线端子板、引线接头、防雨罩、油表、油塞、储油柜、上瓷套、下屏蔽罩、吊环、油阀、铭牌、放气塞、连接套管、下瓷套和均压球。

内部结构：

1. 主绝缘由油浸电缆纸和铝箔均压电极构成的多层圆柱形电容芯子组成，瓷套作为外绝缘并兼作变压器油的容器。

2. 套管为全密封结构，其内部变压器油构成独立系统，不受大气条件影响。

3. 套管的整体连接采用强力弹簧机械紧固，既保证密封，又能补偿因温度变化引起的长度变化。

套管顶部的储油柜用于调节因温度变化引起的油量变化，防止压力发生显著变化。储油柜上的油表用于监视运行中的油位。尾端的均压球可改善电场分布，缩短套管尾端与接地部件或线圈之间的绝缘距离。

油纸电容式套管端屏上的小套管用于变压器的电容量和介质损耗因数试验以及局部放电试验。正常运行时，该小套管应可靠接地。拆卸端屏小套管时，须注意防止小套管杆转动或被拔出，以免引线断开或损坏电极板上的铜箔。

三相变压器套管的排列：

从变压器高压套管侧看，从左至右的标记顺序如下：

高压：O、A、B、C

中压：Om、Am、Bm、Cm

低压：O、a、b、c

套管按绝缘材料和结构的分类：

套管可分为三种类型：

1. 单一绝缘套管：包括纯瓷套管和树脂套管。

2. 复合绝缘套管：可进一步分为充油式、充胶式和充气式套管。

3. 电容式套管：包括油纸电容式套管和胶纸电容式套管。

油纸电容式套管：

按载流结构划分，油纸电容式套管可分为穿缆式和导杆载流式。其中，导杆载流式又按油侧接线端子与套管的连接方式分为直接式和穿杆式。穿缆式和直接式导杆载流套管在电力系统中应用广泛，而穿杆式油纸电容式套管则较为少见。

电容式套管的电容芯子是在空心导电铜管上紧密包绕一层绝缘制成的，绝缘层由厚度为0.08-0.12 mm的电缆纸构成。随后，在该绝缘层外再包绕一层厚度为0.01 mm或0.007 mm的铝箔作为电容屏。如此电缆纸与铝箔交替包绕，直至达到所需的层数和厚度。

这样就构成了多层串联电容电路，其中导电管电位最高，最外层铝箔接地（接地屏）。根据串联电容分压原理，导电管与地之间的电压等于各电容屏之间电压之和。电容屏之间的电压与其电容量成反比，从而使总电压均匀分布在电容芯子的整个绝缘上。这样制成的套管结构紧凑、重量轻。