变压器铁芯多点接地故障分析
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变压器铁芯多点接地故障简易处理方法1. 引言变压器作为电力系统中重要的电气设备,其运转状态直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在变压器运行中,由于各种原因会导致变压器故障,其中铁芯多点接地故障是一种比较常见的故障类型。
本文将围绕变压器铁芯多点接地故障,探讨其原因、诊断和处理方法。
2. 铁芯多点接地故障的原因变压器铁芯是变压器的重要部位,其主要作用是传输磁场,将电能从高压侧传递到低压侧。
铁芯多点接地故障是指变压器铁芯上存在多个接地点,这些接地点直接或间接地导致了变压器故障。
铁芯多点接地故障主要有以下原因:1.制造质量问题在变压器制造过程中,如果出现加工或装配问题,就会导致铁芯多点接地的问题。
例如铁芯与垫片安装不当,垫片漏装,导致铁芯不平整等。
2.外界因素影响外界因素,如雷击、电磁辐射、灰尘等,都可能导致变压器铁芯出现多点接地问题。
例如因电气绝缘污染导致变压器绝缘受到影响而出现接地。
3.长期运行的损耗变压器运行的过程中,由于各种原因,如变态操作、电缆故障、超负荷等,都可能导致铁芯长期受到损耗,在其运行寿命中逐渐出现多点接地故障。
3. 铁芯多点接地故障的诊断铁芯多点接地故障诊断是一个复杂的过程,需要通过综合分析来确定故障位置。
可以采用以下诊断方法:1.先通过变压器运行状态进行观察,如果变压器存在异常噪声、振动等现象,同时出现放电声音和异味等,可以初步判断有可能是铁芯多点接地故障。
2.对变压器进行绕组绝缘阻抗测试和变形测试,通过测试结果判断是否存在故障。
3.通过铁芯接地电感测试和筒形电场测试检测铁芯接地情况。
4.通过功率频率伏安特性测量和相位差测量技术,结合铁芯电感测试结果,来进一步排除故障位置。
5.最后可以进行现场测试和分析,在变压器开机状态下,通过外部电磁场测试来确定铁芯多点接地故障位置。
4. 铁芯多点接地故障的处理方法铁芯多点接地故障的处理方法主要分为以下几步:1.停机检修对于铁芯多点接地的故障,需要先通过停机检修来确定故障位置和严重程度。
变压器铁芯接地故障的分析及处理铁芯多位置接地是变压器常见的故障之一,文章对故障特征、原因及分析检查方法进行了详细的阐述,并使用常见的几种故障问题分析法对数据进行了比较。
然后对一个在变压器运行过程中发生的铁芯接地故障进行了分析,根据其气相和对故障点的检查和处理,指出了故障产生原因及应作的预防措施。
标签:变压器;铁芯;接地故障;气相分析法前言铁芯在变压器运行阶段是电场能转化为磁场能的核心部件。
铁芯处于不均匀电场的工作环境中,从而造成一种感应电容效应。
当铁芯的对地电位达到绝缘击穿值时就会产生对地放电,而放电过后又重新处于感应电容状态。
这种反复的充放电循环会使变压器固体绝缘损坏,并进一步导致绝缘油分解。
严重时直接导致接地片熔断或铁芯烧坏,从而损坏变压器。
故而及时发现和排除变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全稳定运行具有重要意义[1]。
1 故障分析1.1 问题的出现某变电站主变的SFPSZ7-150000/220在安装投运10年后,2010年的12月1日对该变压器进行油色谱分析时,发现油中含有故障特征气体,总烃含量159μL/L,已超过GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中规定的标准值,于是对该台变压器进行追踪检测。
12月4日在对该主变进行有色谱分析时,发现CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO和CO2含量均有明显上升趋势,尤其是CH4、C2H4含量上升幅度较大,C2H2含量达到2.1μL/L。
1.2 分析与论证三比值法来源于检测充油电气设备,内油、绝缘在故障下,裂解产生气体组分含量。
根据浓度与温度,对比其相对关系,筛选出五种特征气体,选取两种溶解度和扩散系数相近的气体,然后形成三个比值,编以不同的代码,这被称为三比值法。
来判断变压器故障性质的方法[2]。
根据12月1日、3日与5日,总共3次变压器油气相色谱分析,气相色谱检测值及三比值如表1所示。
在GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中第十条第2点中,对故障主要方法为三比值法。
变压器铁芯多点接地故障分析和处理摘要:变压器铁芯多点接地是一种常见故障,据有关统计资料表明,它在变压器总故障中占第三位。
因此,准确的诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
关键词:变压器铁芯接地故障宁夏扶贫扬黄灌溉工程三泵站S9--3150/110主变压器自2001年投入运行至今已有三年余,每年春冬两季灌溉期四个月,累计运行时间约为15个月左右。
2004年冬灌前运行单位做预防试验时,发现该变压器铁芯多点接地。
近期变压器制造厂家(天津瞬日变压器有限公司)前来现场进行测试,也认定变压器故障为铁芯多点接地。
为促进变压器的尽快修复,线对变压器铁芯接地故障进行分析,并提出修复建议如下,謹供参考。
一、变压器铁芯多点接地故障分析(一)什么是铁芯多点接地变压器在正常运行中,带点的绕组及引线与邮箱间构成的电场为不均匀电场,铁芯和其他金属件就处于该电场中。
因此,铁芯与大地间产生一定电位,通常称为悬浮电位,当两点的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电,形成铁芯与壳体的接地,这种接地称为铁芯的悬浮接地。
另一种接地则是因为变压器铁芯与其附件因设计方案或制造工艺不良,造成局部间隙过小或铁芯各部绝缘降低,变压器运行中铁芯与其他部件受热或电磁力的作用,导致铁芯碰壳形成接地,这种接地称为硬接地。
国家标准规定,电力变压器铁芯和较大金属零件均应通过油箱可靠接地。
这样,铁芯与大地之间的寄生电容被短接,使铁芯处于零电位。
如果变压器铁芯产生悬浮接地或硬接地,铁芯便产生两点以上的接地,称为多点接地。
多点接地在接地点间会形成闭合回路,在电位势的作用下造成环流导致事故发生,为保证变压器安全运行,变压器铁芯决不允许多点接地故障发生。
(二)、造成铁芯多点接地故障的主要原因造成该变压器铁芯接地故障的主要原因应首先考虑变压器设计方案和制造质量问题,但也不排除变压器运行的因素。
由于变压器外罩在工厂已全部焊死,变压器在安装前无法对其内部进行检查。
变压器铁心多点接地的故障和原因分析摘要:在变压器运行当中,应确保变压器产品单点可靠接地。
当变压器铁心多点接地问题发生时,将对变压器的安全运行产生严重的威胁。
在本文中,将就变压器铁心多点接地的故障和原因进行一定的研究与分析。
关键词:变压器;铁心多点接地;故障;原因;1 引言在电力变压器运行当中,变压器具有着较为多样的故障类型,且导致故障发生的原因也十分复杂,常见的内部故障包括有电路故障、绝缘故障以及磁路故障等等。
在变压器磁路故障当中,铁心多点接地是其中较为常见的故障类型,在变压器故障当中占据着较大的比例,且将导致较为严重安全隐患的出现。
对此,即需要能够做好该问题发生原因的把握,又要做好该故障问题寻找以及处理措施的应用。
2 多点接地原因通常来说,在变压器铁心多点接地情况下对接地线当中电流值进行计算存在着一定的困难,其具体大小同故障点同正常接地点的位置具有直接的关联。
在变压器运行当中,当铁心存在多点接地情况时,其同闭合回路所包含的磁通则会在回路当中对一个电动势进行感应,其中的电流也将随之增加。
在具有较大感应电动势、且铁心电阻较小时,铁心正常接地线上所经过的电流将达到几十安培或以上。
该种较大电流的存在,则会在使其局部发生过热的同时形成可燃性气体,甚至会因对接地片烧断而使铁心形成悬浮电位,在使其发生局部放电情况的同时对铁心硅钢片造成烧损,并因此带来较长的修复时间以及较高的修复费用。
3 故障检测方式对于铁心多点接地问题来说,其故障点经常处于肉眼难以发现之处,并因此对现场查找带来较大的难度。
在问题发生之后,则需要在充分联系现场实际的基础上做好故障的查找。
具体来说,该问题的检测方式有:第一,带电检测法。
当电力变压器处于运行状态时,在铁芯接地引下线上通过钳形电流表的应用对引线进行测量,看其是否具有电流。
当铁心处于多点接地情况、具有较大的环流时,经过铁心接地线的电流值则将增加。
在实际进行测量时,要做好方法的控制,以水平方式做好钳形表的放置,使其接地引下线能够从卡钳的中心位置穿过。
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
大家知道,运行中的变压器铁心必须有一点可靠接地,如两点或多点接地就属于故障。
当运行中的变压器发生两点或多点接地故障时,就会形成铁心工作磁通周围有短路匝存在。
短路匝产生很大的涡流和环流使铁心发热,油温升高,绝缘件炭化,产生可燃气体,引起轻瓦斯不断动作。
如果接地不好,环流可能断续发生,使绝缘油游离炭化。
这时应对油进行色谱分析,以判断故障性质。
变压器铁心多点接地故障是比较常见的一种故障,如厂家设计制造不良,内部绝缘距离不够,油内有金属焊碴等都可能引起多点接地故障。
1穿心螺栓的螺孔如开得不正,穿螺栓时铁心硅钢片受外力作用,靠外边的硅钢片会向外膨胀,并进入套座内与套管相接,造成铁心多点接地。
2夹件槽钢套座孔开得过大或者套座不合格,组装套座后歪斜,进入夹件槽钢孔内,与铁心凸起的边片相接,引起铁心多点接地。
3上夹件槽钢与变压器油箱顶盖加强铁相碰,也会引起铁心多点接地故障。
4变压器油箱与铁心有定位钉时,在变压器投入运行前必须把上部定位钉的盖板翻过来,使定位钉与定位螺孔离开,不然变压器投运就会发生铁心多点接地。
5下轭铁的夹件托板如与铁心相碰也可能造成铁心多点接地。
变压器铁心多点接地故障的原因及处理一、压力容器定期检验的重要性压力容器是一种特殊设备,其工作条件差,在运行和使用中损坏的可能性比较大。
因压力容器内部的介质具有很高的压力,有一定的温度和程度不同的腐蚀性等等,并且在不停地运动,不停地对压力容器产生各种物理的、化学的作用,因而使容器产生腐蚀、变形、裂纹、渗漏等缺陷。
因此,即使压力容器的设计合理,制造质量很好,设计制造过程中没有留下陷患,运行操作无误,仅仅因为压力容器工作条件差这一点,也会在运行中出现各种缺陷。
实际情况是相当复杂的,压力容器的用材、设计、制造都会产生缺陷,虽经过质量检验,也只能把缺陷控制在允许范围内。
这些缺陷在运行过程中,往往会发展成严重缺陷和破坏性事故的根源。
运行中操作不当和日常维护保养不好,都可能严重损坏设备,造成缺陷或加剧已有缺陷。
对压力容器进行定期检验是及早发现缺陷,消除事故隐患,保证安全运行的一项重要措施。
如某厂一台高压热交换器,1955年从外厂调入时作过水压试验,试验压力为3920N/cm<sup>2<sup>,检查合格。
1959年做定期检查中发现内壁有裂纹,在作水压试验时,压力升到3312N/cm<sup>2<sup>时,容器突然脆裂,碎成五块。
这充分说明压力容器定期检验的重要性和必要性。
二、定期检验的期限和内容(一)检验期限压力容器定期检验期限,应根据操作条件(如介质的特性),使用环境及原有的缺陷情况等来决定。
对介质无明显的腐蚀性以及无重大缺陷的容器,每年至少作一次外部检查;每三年至少作一次内外部检验;每六年至少作一次全面检验。
工作介质有腐蚀性,而且按腐蚀速度控制使用寿命的容器,内外部检查的间隔期限不应超过容器剩余寿命的一半。
由于结构原因无法进行内外部检查的容器。
以及使用期达15年的容器,应根据具体情况缩短全面检查(水压试验)的检验周期。
用非金属衬里的容器,衬里层完好时全面检验的周期可延长,但不得超过八年。
对一些特殊情况的压力容器也要按定期检验的内容和程序作检验。
文章编号:100926825(2007)0820187202变压器铁芯多点接地故障分析及处理方法王小军摘 要:详细介绍了变压器常发性故障———铁芯多点接地的几种类型及其成因,提出了变压器铁芯多点接地故障的处理方法及处理步骤,指出准确及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
关键词:变压器,铁芯,故障,处理方法中图分类号:TU856文献标识码:A 变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件,保证它们的安全是变压器可靠运行的关键。
铁芯多点接地会在接地点形成闭合回路,造成环流,引起变压器铁芯局部过热导致绝缘油分解和绝缘老化,还可能使接地片熔断或烧坏铁芯,导致铁芯电位悬浮,产生放电,甚至损坏变压器。
因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
1 变压器铁芯多点接地故障的类型和成因变压器铁芯多点接地故障按接地性质可分为两大类:不稳定接地和稳定接地。
1)不稳定接地是指接地点接地不牢靠,接地电阻变化较大,多是由于异物在电磁场作用下形成导电小桥造成的接地故障,如变压器油泥、金属粉末等。
2)稳定接地(也称死接地现象)是指接地点接地牢靠,接地电阻稳定无变化,多是由于变压器内部绝缘缺陷或厂家设计安装不当造成的接地故障,如铁芯穿芯螺栓、压环压钉的绝缘破坏等。
2 变压器铁芯多点接地故障的分析和处理1)试验数据分析,判断是否存在铁芯多点接地故障。
试验数据分析包括变压器油色谱数据分析和电气测量数据分析。
a.色谱数据分析:目前,用油中溶解气体色谱分析方法是监测变压器铁芯多点接地故障最简便、最有效的方法。
常用的是“三比值法”和德国“四比值法”。
由于三比值法只能在变压器油中溶解气体各组分含量超过注意值或产气速率超过限值方可进行判断,不便于在故障初期进行判别,因此建议使用“四比值法”进行判断。
利用五种特征气体的四对比值来判断故障,在四比值法中,以“铁件或油箱中出现不平衡电流”一项来判断变压器铁芯多点接地故障,其准确度是相当高。
变压器铁芯多点接地故障诊断一、变压器铁芯多点接地的故障原因分析变压器铁芯多点接地故障按性质可分为两大类:不稳定接地与稳定接地。
1.具体原因(1)不稳定接地是指接地点接地不牢,导致接地电阻变化较大。
而这种情况多数是由于异物在电磁场作用下形成导电小桥造成接地故障,如变压器油泥、金属粉末等。
(2)稳定接地即死接地,是指接地点接地过于牢固,导致接地电阻无变化,这种情况多数是由于变压器内部绝缘缺陷以及厂家设计以及安装不当等原因造成的接地故障,如铁芯穿芯螺杆等各方面原因引起的绝缘破坏。
由以上两点可以看出造成铁芯多点接地的原因多在于生产工序以及现场安装及运输过程中出现问题所引起的。
其中变压器生产过程中虽然可以排除多点接地的故障,但不排除个别产品出厂后,到现场测试时出现故障。
根据以往经验总结铁芯多点接地主要原因有以下几点:(1)硅钢片保管不当造成多点接地,如长期受潮,使得硅钢表现出现严重腐蚀,氧化膜脱落,造成短路,引起多点接地。
(2)铁芯加工工艺不得当引起多点接地故障,如毛刺超标,剪切中放置不平,夹有细小颗粒,导致叠片凹凸不平,破坏绝缘层造成片间短路,引起多点接地事故。
(3)运输维护不当,变压器长期超容量运行,导致绝缘片老化以及巡视监测不及时,铁芯局部受热严重,长期造成绝缘片破坏,引起多点接地故障。
2.判断方法(1)油中溶解气体气相色谱分析,对油中气体量进行气相色谱分析,是判定变压器铁芯多点接地故障最为有效,简便的方法。
①特征气体法,变压器铁芯多点接地故障所表现的的特征气体有ch4、c2h6、c2h4、c2h2。
根据统计c2h4占41.3%-68.4%;ch4占18.2%-40.6%;c2h6占4-19%;c2h2占0-3.4%,即c2h4 >ch4>c2h6>c2h2呈递减规律。
由此看出c2h4为主要成分时可以判定变压器铁芯出现多点接地故障。
同时乙炔超过dl/t596-1996中的注意值时,可判定接地状态为不稳定接地或动态接地。
2024年浅谈变压器铁芯多点接地故障检测及处理一、铁芯多点接地定义变压器铁芯多点接地,指的是在变压器正常运行过程中,铁芯出现两个或两个以上的接地点,使得铁芯的接地回路不再是单一的闭合路径。
这种情况下,接地电流可能增大,导致铁芯局部过热,严重时甚至可能烧毁铁芯,对变压器的正常运行造成严重影响。
二、故障检测的重要性铁芯多点接地故障是变压器运行过程中的常见故障之一,其危害不容忽视。
因此,及时、准确地检测并处理这类故障,对于保证变压器的安全运行具有重要意义。
故障检测能够帮助运行人员了解变压器的实际运行状态,及时发现潜在的安全隐患。
通过对故障原因的分析和处理,可以避免类似故障的再次发生,延长变压器的使用寿命,减少因故障导致的停电损失,保障电力系统的稳定供电。
三、故障检测常用方法目前,常用的变压器铁芯多点接地故障检测方法主要有以下几种:1. 直流电流法通过向变压器铁芯施加直流电压,测量接地电流的大小和方向,从而判断是否存在多点接地故障。
这种方法操作简便,但受到接地电阻、绝缘电阻等因素的影响,结果可能存在一定的误差。
2. 交流电压法通过在变压器铁芯上施加交流电压,测量接地电流的大小和相位,进而判断铁芯的接地状态。
这种方法能够更准确地反映铁芯的接地情况,但操作相对复杂。
3. 气体色谱分析法通过分析变压器油中溶解气体的成分和含量,可以间接判断铁芯是否存在多点接地故障。
这种方法对于发现早期故障尤为有效,但需要专业的分析设备和人员。
4. 超声波检测法利用超声波在变压器内部传播的特性,检测铁芯接地部位可能产生的异常声波信号,从而判断是否存在多点接地故障。
这种方法具有较高的灵敏度和准确性,但成本相对较高。
四、故障原因分析变压器铁芯多点接地故障的原因多种多样,主要包括以下几个方面:1. 制造工艺不良变压器在制造过程中,如果铁芯的绝缘处理不当,或者存在毛刺、尖角等缺陷,都可能导致铁芯在运行过程中发生多点接地。
2. 运行环境恶劣变压器长期运行在潮湿、高温、多尘等恶劣环境下,可能导致铁芯绝缘性能下降,进而引发多点接地故障。
变压器铁芯多点接地故障处理变压器铁芯多点接地,是变压器较常见故障之一,查找和处理都有一定的难度。
常规的方法是吊罩检查,若直观上找不到故障点,一般用直流法或者交流法进行查找,不但工作量大、费用高、停电时间长给用户用电造成影响,而且大型变压器吊罩存在很大的风险。
下面介绍一种用电容器放电冲击法处理变压器铁芯多点接地的经过。
经过某变电所在预防性试验时,发现主变铁芯绝缘电阻严重降低(铁芯经小套管引至壳外接地),用兆欧表测量绝缘电阻读数有时为0,此时用万用表测量电阻为十几欧姆;有时在0~40MΩ之间摆动,同时听到变压器内部有轻微的放电声。
其它试验项目均正常(无色普仪,没做绝缘油色普分析)。
初步分析认为是残留杂物引起铁芯接地。
变压器基本情况此变压器投运前吊罩检查和试验无异常。
后因保护电源中断受到长达数分钟的6KV侧短路电流冲击,造成6KV三相套管烧坏,变压器油漏出着火,110KV A相套管闪络。
事后吊罩检查在变压器底部发现铜珠,测量线圈直流电阻、线圈绝缘电阻及铁芯对地绝缘电阻均无异常,更换套管后,各项试验均无问题。
初步处理此变电所始建于解放初期,几经扩建增容,使得变压器周围空间十分狭小HVDW3305地网接地电阻测试仪适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。
吊罩时需要运离现运行位置,这就意味着此变压器需要长时间停电,将直接影响煤矿的生产与安全,这是不允许的。
根据上述情况,决定放油后打开人孔检查并用高速油流冲洗铁芯。
打开人孔检查没发现问题,冲洗铁芯后测量铁芯对地绝缘为5000,恢复正常值。
注油后复测又变为0,将变压器投入运行带负荷测量铁芯对地电流为0.6A,说明这次处理没有效果,但进一步证实了是残留物引起的铁芯接地。
电容器放电冲击据有关资料介绍⑴,杂物悬浮引起的铁芯接地可用电容器放电冲击处理。
电容器瞬间放电产生的巨大电流将熔化或烧断残留杂物,或者电容器瞬间巨大冲击电流产生的电动力使残留杂物移开原来位置。
变压器铁芯多点接地故障的判断及处理大中型变压器安装过程中,铁芯一般都经一只套管引至油箱体外部接地。
因为电力变压器在正常运行时,绕组周围存在电场,而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中,且场强各异。
铁芯不可靠接地,则产生充放电现象,损坏其固体和油绝缘。
如果铁芯由于某种原因在某位置出现另一点接地时,形成闭合回路,则正常接地的引线上就会有环流,这就是人们常说的铁芯多点接地故障。
变压器的铁芯多点接地后,一方面会造成铁芯局部短路过热,严重时,会造成铁芯局部烧损,酿成更换铁芯硅钢片的重大故障。
另一方面由于铁芯的正常接地线产生环流,引起变压器局部过热,也可能产生放电性故障。
因此,铁芯必须有一点可靠接地。
2012年3月文登供电局35kV金滩#2变压器SZ11-20000/35型二圈变压器新装交接试验中发现,变压器铁芯绝缘电阻为零,现对变压器铁芯多点接地的分析判断和处理方法进行介绍。
1 铁芯多点接地故障的通常判断方法:(1)钳型电流表法(在线测量)。
对铁芯外引的变压器用钳型电流表法,能准确地、不停电测试铁芯多点接地故障。
每年定期测量接地引线电流,般电流应在100毫安以下,若大于此值,应加强监视。
变压器投运后连续测量几次接地线电阻,作为初始值,若初始值本身就大,说明是变压器本身漏磁大所引起,以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。
若接地线电流大于1安,且与初始值相比增加较多,则可能是低阻接地或金属接地故障,这种情况应及时处理。
(2)色谱分析法(带电取油)。
抽样进行色谱分析,若总烃明显增加,且气体中的甲烷、乙烯占主要成分,而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变,总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”规定的注意值(150μL/L),其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出现,即未达到规定注意值(5μL/L)。
可判断为裸金属过热,可能是铁芯多点接地或铁芯硅钢片间维缘损坏需进一步检查。
若上述总烃中出现乙炔,很可能是时隐时现的不稳定型铁芯多点接地。
变压器铁芯多点接地的诊断及处理变压器铁芯多点接地,是变压器较常见故障之一,据内蒙电力公司2001 年统计,铁芯接地故障占变压器故障42%的比例,这类故障轻者造成铁芯局部过热,重者造成铁芯局部烧损。
由于发生多点接地时故障点的位置不同,对查找和处理都有一定的难度。
1 危害和原因1.1 铁芯多点接地故障的危害变压器正常运行时,是不允许铁芯多点接地的。
因为变压器正常运行中,绕组周围存在着交变的磁场,由于电磁感应的作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁芯之间,铁芯与外壳之间都存在着寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用,使铁芯对地产生悬浮点位。
由于铁芯及其他金属构件与绕组的距离不相等,使各构件之间存在着电位差,当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电。
这种放电是断续的,长期下去对变压器油和固体绝缘都有不良影响,为了消除这种现象,把铁芯与外壳可靠地连接起来,使它与外壳等电位,但当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时,接地点就会形成闭合回路,造成环流,引起局部过热,导致油分解,绝缘性能下降,严重时,会使铁芯硅钢片烧坏,造成主变重大事故。
1.2 铁芯接地故障原因(1)安装时疏忽使铁芯碰壳,碰夹件。
(2)穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
(3)铁芯绝缘受潮或损坏,导致铁芯高阻多点接地。
(4)潜油泵轴承磨损,产生金属粉末,形成桥路,造成箱底与铁轭多点接地。
(5)接地片因加工工艺和设计不良造成短路。
(6)由于附件引起的多点接地。
(7)由遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生的毛刺、铁锈与焊渣等因素引起接地。
2 处理方法2.1 对于铁芯有外引接地线时,可在铁芯接地回路上串接电阻,以限制铁芯接地电流,此方法只能作为应急措施采用。
2.2 对于金属异物造成的铁芯接地故障,进行吊罩检查,可以发现问题。
2.3 对于由铁芯毛刺、金属粉末堆积引起的接地故障,用以下方法处理效果较明显。
(1)电容放电冲击法。
(2)交流电弧法。
变压器铁芯多点接地故障分析发布时间:2021-06-22T04:31:29.369Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第5期作者:吴美增[导读] 现阶段,我们国家所生产的大中型变压器还有铁芯在运行过程中都需要经过一只套管将油箱的箱体外部进行接地。
中山ABB变压器有限公司广东中山 528400摘要:变压器铁芯多点接地出现故障是各种工厂极其容易出现的问题,也是无法避免的,但是在故障发生时,要注意对变压器铁芯多点接地故障进行有效的分析,才能将工厂运行受到的损失降到最低,从而最大程度的帮助相应的工厂机器和工厂正常的运行。
本文主要对变压器铁芯多点接地故障进行判断的方法结合实际情况进行了简单的分析,对变压器铁芯多点接触故障的现场简单处理方法从三个方面进行了阐述,最后提出了有效避免铁芯多点接地故障的有效方法。
关键词:变压器;铁芯多点接地故障;分析引言现阶段,我们国家所生产的大中型变压器还有铁芯在运行过程中都需要经过一只套管将油箱的箱体外部进行接地。
之所以将油箱的箱体外部进行接地处理是因为变压器在运行的过程中,会产生大量的磁场。
变压器内部的铁芯以及内部的金属夹件都是处于变压器所产生的电场里,由于变压器所产生的磁场太强,由于静电感应作用在铁芯或金属夹件上产生悬浮电位,容易导致内部的金属结构损坏。
因而变压器在进行运行的过程中,如果不将变压器的箱体外部进行接地处理,很容易造成内部的金属构件和结构受到不同程度大小的损坏,导致变压器在运行过程中容易出现多点接地故障。
在将变压器内部的铁芯进行接地的过程中,要注意必须确保变压器中的铁芯是只有一点接地,如果在变压器铁芯有两点或者两点以上的接地,在接地点之间便形成了闭合回路,当变压器运行时,主磁通穿过闭合回路时,会产生环流,将会造成铁芯的局部过热,烧损部件及绝缘,造成事故,这就是变压器运行过程中常说的铁芯多点接地故障。
在没有及时进行出来的情况下容易导致变压器内部的硅钢片受到损害,使变压器所招受的经济损失更高。
变压器铁芯多点接地故障分析及维护处理摘要:随着电力行业的安全稳定的运行和发展,变压器故障分析判断与检修作为目前电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学水平的有力措施,也是今后在电力生产中继续努力和发展的方向。
文章对变压器铁芯多点接地故障进行了分析,提出了维护处理措施,以供参考。
关键词:变压器;铁芯;多点接地;故障引言变压器铁芯多点接地,在变压器故障中是较为常见的,它会引起局部过热,使变压器油受热分解成为气体,一部分为可燃性气体,还可能使接地熔断或烧坏铁芯,使铁芯产生悬浮电位产生放电现象。
由于多点接地属于常见故障,且故障点的位置不尽相同,对于故障查找和处理都有很大的难度。
1变压器铁芯多点接地故障分析1.1故障类型导致铁芯多点接地故障的原因多种多样,主要有以下方面:(1)电力变压器安装竣工后,没有将油箱顶盖上运输的定位销去除掉或翻转过来,形成多点接地。
(2)由于铁芯夹件的夹板距芯柱太近、铁芯叠片因某种原因翘起后,触及到夹件夹板,形成多点接地。
(3)当铁轭叠片与铁轭螺杆的过长衬套相触碰时,也会形成多点接地。
(4)若铁轭与铁芯下夹件垫脚间的绝缘纸板由于某种原因脱落时,垫脚铁轭处碟片就会相互碰撞,造成多点接地。
(5)对于中大型变压器,一般内部设有潜油泵装置。
由于油泵轴承长期磨损,会使一部分金属粉落入油箱,并在油箱底部长期堆积,这些金属粉在电磁场的作用下,会在下铁轭与油箱底部形成桥路,造成金属软管多点接地的情况。
(6)油浸型变压器油箱中落入了金属异物,这类金属异物使铁芯叠片和箱体构通,形成多点接地。
(7)电力变压器油箱盖上的温度计座套过长,与上夹件或铁辆、旁柱边沿相碰,形成新的接地点。
(8)下夹件与铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面不清洁,附有较多的油泥,使其绝缘电阻值降为零时,构成了多点接地。
1.2异常现象一是,在铁芯中产生涡流,铁损增加,铁芯局部过热。
长时间的多点接地可能会使得油浸电力变压器油劣化而产生可燃性气体,造成气体继电器动作。
变压器铁芯多点接地故障分析
【摘要】变压器是电力系统中的核心设备,在发供电企业中起着枢纽环节,一旦变压器出现故障,将大大的影响系统的安全稳定运行,本文将从变压器常见的一项故障——铁芯多点接地谈起从诊断、分析和消除三方面详细的予以阐述,最终让读者从中了解一点变压器知识。
【关键词】接地方式;故障的类型;诊断方法
0.前言
变压器铁芯多点接地故障将会直接导致变压器铁芯过热,烧毁线圈。
因为铁芯多点接地,在这些点上就会形成环流,产生局部过热,长时间运行引发铁芯发热,因此变压器只能一点接地。
而铁芯多点接地分为两种,一种是铁芯不稳定性多点接地,一种是铁芯稳定性多点接地。
对变压器铁芯多点接地的研究是十分必要的。
从哈尔滨电业局近几年来变压器内部故障和发现的缺陷来看,基本上表现为两方面:一是变压器线圈直流电阻不合格,一是变压器铁芯多点接地。
如此多的隐患给系统稳定运行带来不安全因素,这就要求我们对此故障进行全面检测、诊断、发现并及时处理。
1.变压器铁芯正确接地方式
在变压器正常运行时中,带电的绕组及引线与油箱间构成的电场为不均匀电场,铁芯和其他金属构件就处于该电场中。
高压绕组与低压绕组之间、低压绕组与铁芯之间、铁芯与大地(变压器油箱)之间都存在着寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用使铁芯对地产生一定的电位,通常称为悬浮电位。
由于铁芯及其他金属构件所处的位置不同,具有的悬浮电位也不同,当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电。
这种放电是断续的,放电后两点电位相同;但放电立刻停止,然后再产生电位差,再放电……。
断续放电的结果使变压器油分解,长期下去,逐渐使变压器固体绝缘损坏,导致事故发生,显然是不允许的。
为避免上述情况发生,国标规定,变压器铁芯和较大金属零件均应通过油箱可靠接地,20000kVA及以上的变压器,其铁芯应通过套管从油箱上部引出并可靠接地。
具体做法是将变压器铁芯与变电站的主网系统可靠连接。
这样,铁芯与大地之间的寄生电容被短接,使铁芯处于零电位,这时在地线中流过的只是带电绕组对铁芯的寄生电容电流。
对三相变压器来说,由于三相结构基本对称,三相电压对称,所以三相绕组对铁芯的电容电流之和几乎等于零。
目前,广泛采用铁芯硅钢片间放一铜片的方法接地。
尽管每片之间有绝缘膜,仍然认为是整个铁芯接地。
从铁芯两端片可测得其电阻值,此电阻一般很小,仅为几欧到几十欧,在高压电场中可视为通路,因而铁芯只需一点接地。
通常变压器为了确保铁芯一点接地,其铁芯的接地方式有四种如下:
1.1当上下夹件间有拉杆或拉板且不绝缘时,接地铜片连接到上夹件上,再由上夹件经吊芯螺杆接地;
1.2上下夹件不绝缘时,接地铜片从下夹件经地脚螺丝接地;
1.3当上下夹件间绝缘时,在上下铁轭的对称位置上各插一接地铜片连接夹件,由上夹件经铁芯片至下夹件再接地,要求接地片位置对称的目的是为了避免铁芯两点接地;
1.4当采用接地套管时,铁芯经接地片至上夹件与接地套管连接接地。
2.铁芯故障的类型
铁芯故障的类型有以下几种:
2.1铁芯碰壳、碰夹件。
安装、大修安装完毕后,由于工作人员疏忽,未将油箱顶盖上运输用的稳钉(定位)翻转过来或拆掉,导致铁芯与箱壳相碰;铁芯夹件纸板碰触铁芯柱;铁芯下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落;温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰。
2.2穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
2.3油箱内有金属异物,使硅钢片局部短路。
2.4铁芯绝缘受潮或损坏,箱底沉积油泥及水分,绝缘电阻下降,夹件绝缘受潮或损坏等,导致铁芯多点接地。
2.5潜油泵轴承磨损,金属粉末进入油箱中,堆积在底部,在电磁引力作用下形成桥路,使下铁轭与垫脚或箱底接通,造成多点接地;
运行维护差,到期不检修或大修。
3.变压器铁芯多点接地故障的诊断方法
变压器铁芯多点接地故障的诊断方法一般有两种:气相色谱分析法和电气法,现分别阐述:
3.1气相色谱分析法
这种方法是目前诊断大型电力变压器铁芯多点接地的最有效的方法。
众多发生铁芯多点接地故障的变压器油中溶解气体色谱分析结果表明,变压器发生这一故障时,其色谱分析结果通常有以下特点:
3.1.1总烃含量高,往往超过《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996规定的注意值(150ppm),其组成气体含量的排列依C2H4—CH4 —C2H6—C2H2顺序递减,即使是油中特征气体组成气体含量未达到注意值,也遵循以上的递减规律。
3.1.2C2H4是铁芯多点接地故障的主要特征气体。
如果我们将烃类各组成含量与总烃(C1+C2)的比率计算出来,加以统计,得到变压器铁芯多点接地时烃类与总烃的比率,明显C2H4比率最高。
3.1.3总烃产生速率往往超过《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996规定的注意值(密封式为0.5mL/h),其中乙烯的产生速率呈急剧上升趋势。
3.1.4用IEC三比值法时,其特征气体的比值编码一般为0、2、2。
3.1.5估算的故障点温度一般高于700℃,低于1000℃。
如果色谱分析出现上述特征,并设法证实不是分接开关接触不良和潜油泵故障引起的裸金属过热,同时,如测得铁芯绝缘电阻为零或比投运前明显下降时,则基本上可以判断为变压器发生了铁芯多点接地故障。
当然用气相色谱分析法可使主变不停电,定期取油样分析就可。
3.2电气法
3.2.1带电电气法测试分析:用钳形电流表测量铁芯接地回路电流,若电力变压器在运行中,可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳形电流表测量引线是否有电流。
《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996中规定运行中变压器铁芯接地电流不大于0.1A,如果铁芯多点接地,环流很大时,则流经铁芯接地线的电流可能明显增大,有的可达几安甚至几十安电流。
目前我局对此项目仍未进行监测。
我局大部分主变已将铁芯接地外引下变压器,以便今后在这方面开展测试。
3.2.2停电电气测试分析法,停电后对变压器可能出现的铁芯多点接地电气测试的内容和方法为以下两步骤:(1)正确测量各级绕组的直流电阻,若各数据未超标,且各相之间与历次测试数据之间相比较,无名显偏差,变化规律基本一致,由此可以排除故障部位在电器回路内(如分接开关接触不良,高压引线松动,套管导电杆两端引线接触不良等)。
(2)为进一步核定是否为铁芯多点接地,可断开接地线,用2500V兆欧表对铁芯绝缘电阻测试,最终判定铁芯是否为两点以上接地。
所以变压器的定期大修是是十分必要的,同时加强变压器绝缘项目的力度是势在必行的。
而油中色谱分析监视故障点是一种比较好的方法,我们要大力推广变压器色谱在线监测,座在办公室就可轻松地对主变进行色谱分析,对铁心多点接地的故障随时随地都在掌握之中,消除这一故障也是准确的,快速的。