變壓器鐵芯多(duō)點接地的(de)診斷及處理(lǐ)
發布時(shí)間：2016-10-19 09:04 來(lái)源：華電國威
變壓器鐵芯多(duō)點接地，是變壓器較常見故障之一，據内蒙電力公司2001年統計，鐵芯接地故障占變壓器故障42%的(de)比例，這(zhè)類故障輕者造成鐵芯局部過熱(rè)，重者造成鐵芯局部燒損。由于發生多(duō)點接地時(shí)故障點的(de)位置不同，對(duì)查找和(hé)處理(lǐ)都有一定的(de)難度。
1危害和(hé)原因
1.1鐵芯多(duō)點接地故障的(de)危害
變壓器正常運行時(shí)，是不允許鐵芯多(duō)點接地的(de)。因爲變壓器正常運行中，繞組周圍存在著(zhe)交變的(de)磁場(chǎng)，由于電磁感應的(de)作用(yòng)，高(gāo)壓繞組與低壓繞組之間，低壓繞組與鐵芯之間，鐵芯與外殼之間都存在著(zhe)寄生電容，帶電繞組将通(tōng)過寄生電容的(de)耦合作用(yòng)，使鐵芯對(duì)地産生懸浮點位。由于鐵芯及其他(tā)金屬構件與繞組的(de)距離不相等，使各構件之間存在著(zhe)電位差，當兩點之間的(de)電位差達到能夠擊穿其間的(de)絕緣時(shí)，便産生火花放電。這(zhè)種放電是斷續的(de)，長(cháng)期下(xià)去對(duì)變壓器油和(hé)固體絕緣都有不良影(yǐng)響，爲了(le)消除這(zhè)種現象，把鐵芯與外殼可(kě)靠地連接起來(lái)，使它與外殼等電位，但當鐵芯或其他(tā)金屬構件有兩點或多(duō)點接地時(shí)，接地點就會形成閉合回路，造成環流，引起局部過熱(rè)，導緻油分(fēn)解，絕緣性能下(xià)降，嚴重時(shí)，會使鐵芯矽鋼片燒壞，造成主變重大(dà)事故。
1.2 鐵芯接地故障原因
（1）安裝時(shí)疏忽使鐵芯碰殼，碰夾件。
（2）穿芯螺栓鋼座套過長(cháng)與矽鋼片短接。
（3）鐵芯絕緣受潮或損壞，導緻鐵芯高(gāo)阻多(duō)點接地。
（4）潛油泵軸承磨損，産生金屬粉末，形成橋路，造成箱底與鐵轭多(duō)點接地。
（5）接地片因加工工藝和(hé)設計不良造成短路。
（6）由于附件引起的(de)多(duō)點接地。
（7） 由遺落在主變内的(de)金屬異物(wù)和(hé)鐵芯工藝不良産生的(de)毛刺、鐵鏽與焊渣等因素引起接地。
2處理(lǐ)方法
2.1 對(duì)于鐵芯有外引接地線時(shí)，可(kě)在鐵芯接地回路上串接電阻，以限制鐵芯接地電流，此方法隻能作爲應急措施采用(yòng)。
2.2 對(duì)于金屬異物(wù)造成的(de)鐵芯接地故障，進行吊罩檢查，可(kě)以發現問題。
2.3 對(duì)于由鐵芯毛刺、金屬粉末堆積引起的(de)接地故障，用(yòng)以下(xià)方法處理(lǐ)效果較明(míng)顯。
（1）電容放電沖擊法。
（2）交流電弧法。
（3）大(dà)電流沖擊法，即采用(yòng)電焊機。
3 鐵芯多(duō)點接地故障判斷及處理(lǐ)
現以豐鎮電廠#1主變爲例介紹如何分(fēn)析、判斷和(hé)處理(lǐ)鐵芯多(duō)點接地故障。
3.1豐鎮電廠
#1主變壓器是保定變壓器廠生産，型号爲SFP-240000/220，在1993年1月(yuè)底投入使用(yòng)，4月(yuè)發現主變鐵芯多(duō)點接地。當時(shí)實測的(de)環流爲7.5A，萬用(yòng)表實測鐵芯對(duì)地絕緣5kΩ，色譜分(fēn)析未發現總烴超标。根據數據分(fēn)析＃1主變鐵芯接地故障不很嚴重，決定采取臨時(shí)措施，在鐵芯工作接地串接一電阻将環流限制在100mA以下(xià)，同時(shí)定期對(duì)環流和(hé)串聯電阻電壓進行測量，加強絕緣油的(de)色譜分(fēn)析。變壓器工作接地串聯一300Ω電阻後，實際測量環流爲37.5mA，鐵芯對(duì)地電壓12V，色譜分(fēn)析正常，之後一直跟蹤監視故障點的(de)産氣率。
3.2 油色譜跟蹤試驗分(fēn)析
油色譜跟蹤的(de)數據如表所示（單位：ppm ）
|
測量日期 |
氫 |
一氧化(huà)碳 |
二氧化(huà)碳 |
甲烷 |
乙烷 |
乙炔 |
乙烯 |
總烴 |
|
1993.5.11 |
35.61 |
141.25 |
412.15 |
46.78 |
16.9 |
0 |
60.19 |
123.87 |
|
1993.5.17 |
44.51 |
140.58 |
405.30 |
47.01 |
15.52 |
0 |
57.93 |
120.46 |
|
1993.6.7 |
44.51 |
191.4 |
462.06 |
55.93 |
15.45 |
0 |
58.28 |
129.66 |
|
1993.6.21 |
43.5 |
271.67 |
724.06 |
58.51 |
19.06 |
0 |
74.03 |
151.6 |
|
1993.7.5 |
39.79 |
228.04 |
700.27 |
55.52 |
17.58 |
0 |
73.42 |
146.52 |
|
1993.7.21 |
45.83 |
276.25 |
824.62 |
52.98 |
16.35 |
0 |
73.19 |
142.52 |
|
1993.8.22 |
58.38 |
454.83 |
1109.79 |
47.52 |
19.23 |
0 |
59.1 |
125.85 |
|
1993.9.13 |
46.25 |
412.93 |
981.13 |
42.5 |
13.62 |
0 |
51.19 |
107.31 |
|
1993.10.9 |
45.69 |
446.88 |
1183.39 |
46.78 |
20 |
0.46 |
66.09 |
133.33 |
|
1993.11.3 |
32.31 |
481.51 |
959.53 |
46.12 |
16.15 |
0 |
59.79 |
122.06 |
|
1994.2.28 |
20.42 |
395.68 |
1156.36 |
37.43 |
26.45 |
0 |
55.89 |
119.77 |
|
1995.6.13 |
15.2 |
494.7 |
924.8 |
24.9 |
20.7 |
0.51 |
47.8 |
93.91 |
從1993年5月(yuè)到1995年5月(yuè)，總烴含量(100～150ppm)數據偏高(gāo)說明(míng)變壓器内部有過熱(rè)點，但從總烴量上看，過熱(rè)點還(hái)不能說十分(fēn)嚴重。
3.3 從多(duō)次測量鐵芯電壓來(lái)看，鐵芯電壓維持幾伏，未有大(dà)的(de)變動，說明(míng)鐵芯多(duō)點接地是穩定的(de)。
3.4 主變吊芯檢查
96年6月(yuè)8日由保定變壓器廠、内蒙電科院、豐鎮發電廠共同對(duì)＃１主變進行吊芯檢查，在吊起C相線圈後（線圈綁帶存在問題），用(yòng)2500V搖表測量鐵芯絕緣電阻時(shí)，發現B相低壓側下(xià)夾件磁屏蔽處有放電聲，即爲鐵芯接地點，如拆B相下(xià)夾件磁屏蔽必須吊出B相線圈，但是根據磁屏蔽的(de)安裝結構特點，認爲是金屬發絲類物(wù)體造成鐵芯多(duō)點接地故障。
3.5 消除故障方法
通(tōng)過以上綜合分(fēn)析，造成鐵芯多(duō)點接地，可(kě)能是由于鐵芯毛刺、焊渣或懸浮物(wù)引起的(de)接地故障。如果利用(yòng)電焊進行大(dà)電流沖擊法，現場(chǎng)操作不方便，點焊時(shí)間不好掌握，易造成鐵芯絕緣受損。通(tōng)過比較決定用(yòng)電容放電法進行處理(lǐ)，電容器瞬間放電産生的(de)巨大(dà)電流将熔化(huà)或燒斷殘留雜(zá)物(wù)，或者電容器瞬間大(dà)沖擊電流産生的(de)電動力使殘留雜(zá)物(wù)移開原來(lái)位置。
UC ---電容電壓
C-----電容50Μf
K-----開關
利用(yòng)開關K合到1側給電容充電，先充500V，充好後将開關迅速切換到2側放電，這(zhè)樣多(duō)次觀察鐵芯放電或發熱(rè)點，未發現問題再充1000V電壓放電，最高(gāo)允許充到3000V電壓，幾次放電後，鐵芯接地現象消除了(le)，測鐵芯對(duì)地絕緣爲2500MΩ，滿足大(dà)于200MΩ的(de)要求，測量線圈絕緣電阻、介損及漏洩電流與預試時(shí)基本相同。經過幾年的(de)鐵芯接地電流監測和(hé)預試，均無異常，說明(míng)這(zhè)種處理(lǐ)方法取得(de)了(le)預期效果。由此可(kě)見，即使不吊罩也(yě)可(kě)以采用(yòng)電容放電沖擊法将懸浮物(wù)燒掉，有時(shí)也(yě)會将不穩定金屬沖掉，這(zhè)種方法簡單快(kuài)捷。當然有吊罩機會，結合濾油，采用(yòng)電容放電沖擊法查找并處理(lǐ)鐵芯多(duō)點接地是非常理(lǐ)想的(de)。
4 防範措施
一般在制造時(shí)認真清理(lǐ)内部遺留的(de)雜(zá)質，油質幹淨，新變壓器安裝時(shí)，現場(chǎng)應吊罩檢查鐵芯夾件，同時(shí)認真清理(lǐ)油箱，積極開展運行變壓器的(de)定期工作，發現鐵芯多(duō)點接地要及時(shí)消除。
5 結論
（1）發現鐵芯多(duō)點接地故障時(shí)，可(kě)采用(yòng)氣相色譜法和(hé)監視接地電流來(lái)跟蹤監測。
（2）可(kě)以通(tōng)過直流法和(hé)交流法來(lái)判斷鐵芯故障點。
（3）由鐵芯毛刺或浮物(wù)引起的(de)接地故障可(kě)采用(yòng)電容放電的(de)方法，但要注意電壓大(dà)小，此方法不需要對(duì)變壓器進行吊罩，可(kě)減少停電時(shí)間，提高(gāo)供電可(kě)靠性。
（4）在變壓器安裝和(hé)大(dà)修時(shí)，要注意對(duì)變壓器内部的(de)清理(lǐ)工作，特别對(duì)鐵芯槽和(hé)各間隙處要用(yòng)油或氮氣來(lái)沖吹清理(lǐ)。
