变压器铁芯多点接地故障及检修0
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变压器铁芯多点接地故障变压器铁芯多点接地是一种常见故障,统计资料说明,它在变压器总事故中占第三位。
因此,准确、与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。
一、铁芯正常时需要一点接地的原因在变压器正常运行中,带电的绕组与引线与油箱间构成的电场为不均匀电场,铁芯和其他金属物件就处于该电场中。
图1-25示出了电厂电力变压器铁芯不接地对的断面示意图。
图1-25 寄生电容分布图由图可见,高压绕组与低压绕组之间、低层绕组与铁芯之间、铁芯与〔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。
由于铁芯与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,使产生火花放电。
这种放电是断续的,放电后两点电位一样;但放电立即停止,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。
为防止上述情况发生,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。
20MVA 与以上的电力变压器,其铁芯应通过套管从油箱上都引出并可靠接地。
具体做法是将变压器铁芯与变电站的接地系统可靠连接。
这样,铁芯与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,由于三相结构根本对称,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钢片的方法接地。
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,在高电压电场中可视为通路,因而铁芯只需一点接地。
二、铁芯只能一点接地的原因由上述可知,铁芯需要有一点接地,但不能有两点或多点接地。
铁芯两点连接时的电压如图l-26所示。
铁芯在额定激磁电压下,用电压表测量铁芯两端片间电压时,发现两端片间有电位差存在。
变压器铁芯多点接地故障及处理方法探讨摘要:变压器作为电力供应中最为重要的电气设备,直接影响着整个供电线路的稳定性和安全性。
铁芯多点接地作为变压器运行中极其常见的故障之一,会严重影响变压器的运行,使铁芯严重发热,进而造成跳闸、元器件烧毁等多种问题。
因此文章就对变压器铁芯多点接地故障的危害以及原因进行了分析和研究,并总结了故障判断和处理的方法,以供参考。
关键词:变压器铁芯;多点接地;原因;处理方法1变压器铁芯多点接地的危害变压器在运行中所处于的电场属于不均匀电场,所以内部铁芯和金属夹件会在其表面存在感应电动势,并且因为二者位置不同,这就会导致电势差的产生。
如果电视差超过变压器所能承受的最大界限点,就会产生电压击穿现象,使变压器铁芯被破坏。
在一点接地状态下,变压器的感应电压及电流会沿着接地点导入地下,从而起到保护变压器的作用[1]。
然后在多点接地状况下,接地点之间会因为电势差的不同而产生回路环流,在环流影响下,变压器铁芯会出现较为严重的发热,一旦超过一定限制,就会导致瓦斯误动而跳闸。
与此同时在多点接地情况下,接地点与大地所产生的回路还会与绕组磁通发生交链,使铁芯内也出现环流,使通过电流值增加,变压器电损提高,同时还会出现油色谱异常。
2变压器铁芯多点接地的故障类型现阶段变压器铁芯多点接地故障具体分为下述几类:第一,变压器安装中铁芯与金属外壳或者夹件产生接触,安装质量存在问题;第二,穿芯螺栓钢座套和硅钢片产生接触,出现短路;第三,铁芯绝缘体出现破损,绝缘性能下降,将引起高阻多点接地;第四,潜硅轴承在使用中因摩擦产生金属屑,散落到变压器内部,产生桥路,进而造成箱底、铁轭接地;第五,变压器油箱内存在金属物,这就会导致铁芯叠片和箱体之间产生通路,进而造成多点接地;第六,铁轭与下夹件间隔木板潮湿度过高或者存在油污,丧失了原有的绝缘保护效果;第七,变压器在运行维护中,因为管理质量较差,及时对多点接地问题进行排查和处理,最终导致故障影响扩大。
变压器铁芯多点接地故障分析判断及处理【摘要】我国国民经济以及电力行业的快速发展,使得人们对电力依赖性相应提高,进而对供电安全稳定提出更高的运行质量要求。
变压器是电力系统不可缺少的关键设备,其是否正常运行与电力系统稳定性密切相关。
其中变压器铁芯多点接地故障是影响变压器正常运行的重要因素之一,其会造成局部升温以及能源损耗等问题。
因此本文主要阐述了变压器铁芯多点接地故障的产生原因和易发生故障的位置,同时对故障分析方法以及有效处理措施进行合理分析。
【关键词】变压器铁芯多点接地故障1故障产生原因将铁芯两点连接并用电压表测量铁芯两端电压,此时两端存在一定的电位差,其是由铁芯、电压表、相关回路以及铁芯内部磁通相交链共同作用产生的。
这种电压差主要由于铁芯两个连接点的相对位置不同而有所差异。
该电位差可通过铁芯磁通变化进行解释,铁芯内部的磁通密度不均匀,接近内框时,其磁路相对较短并且磁阻小,而靠近外框时则状态相反,而铁芯整体从内框向外框的磁场密度呈现逐渐减小的趋势。
所以外框电压值应小于内框电压。
而当变压表两个测量点位置相对较近时,其交链磁通量较小且电压较低。
而当两测量点共同接触铁芯上任一点时,电压数值为零,其可表明当铁芯单点接地时,不存在相对电位差以及环流的情况[1]。
而当铁芯多点接地时,由于相对电位差进而产生一定量的环流。
通常铁芯采用一点接地即可保证变压器正常运行,而当铁芯出现两点或者多点接地情况时,由于存在一定的电位差导致产生环流,这种环流基本在数十安甚至数百安以上,因此这种大电流会导致铁芯出现局部过热的情况。
而这种情况会使得铁芯以及接地片出现局部熔断损坏,从而产生铁芯电压悬浮以及放电性障碍,所以变压器铁芯应当采用一点接地的方式。
2易发生故障位置一般而言,变压器铁芯多点接地故障大多发生在以下4个位置。
2.1 夹具和夹件夹具和夹件是变压器铁芯多点接地故障的高发区之一,该位置发生故障的原因是变压器接地铜片与夹具和夹件之间连接和紧固程度不足,使得铁芯距离夹具和夹件相对较近产生一定的放电现象。
变压器铁芯多点接地故障判断及处理方法文章介绍了变压器铁芯只能一点接地的原因,阐述了变压器铁芯多点接地故障的检测方法及处理方法,并结合一起110kV变压器铁芯多点接地故障的处理过程,解决了实际问题,保证了设备的稳定运行,提高了供电可靠性。
标签:变压器铁芯;多点接地;判断处理1 铁芯只能一点接地的原因变压器正常运行时,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悬浮电位。
当电位达到能够击穿绝缘时,铁芯将对其他金属构件放电,放电会使变压器油分解,长期下去,将导致事故发生。
为避免上述情况发生,变压器铁芯应与变电站接地系统可靠连接,使铁芯处于零电位。
当铁芯存在多点接地后,接地点间就会形成闭合回路,产生环流,环流大小取决于故障点与正常接地点的相对位置,两者相对位置越远,环流越大,一般可达到几安到几十安。
该电流会引起铁芯局部过热,导致变压器油分解,产生可燃气体,还可能使接地片熔断,或烧坏铁芯,使变压器不能继续运行。
因此,铁芯只能一点接地。
2 铁芯多点接地故障的检测方法2.1 色谱分析法通常发生故障后,油中总烃含量超过《规程》规定的注意值(150ppm),其分组含量按乙烯(C2H4)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙炔(C2H2)顺序递减。
总烃的产生速率超过《规程》规定的注意值(密封式为0.5ml/h)。
因为乙烯是判断铁芯多点接地故障的主要特征气体,所以乙烯的产生速率也呈急剧上升趋势。
在色谱分析中,最常用的是三比值法。
三比值法是利用五种特征气体的三个比值(C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6),按一定的编码规则将三个比值表示成三位数的一个编码,利用这个编码对应的状态即可对故障进行判断。
其中有三个编码组合与变压器铁芯故障有关,编码是020、021、022,分别对应的故障是150℃至300℃低温范围的热故障,300℃至700℃中等温度范围的热故障,高于700℃的高温范围热故障。
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。
摘要:变压器的绕组和铁芯是传输和转换电磁能量的主要元件,变压器是否正常运行是现今焦点问题。
由于铁芯多点接地造成的变压器铁芯故障频繁发生,本文结合现场经验,介绍变压器铁芯多点接地故障的试验和处理方法。
关键词:变压器铁芯多点接地故障试验处理方法0引言电力变压器运行时,变压器绕组四周有电场分布,一些金属构件(如铁芯)处于电场中。
铁芯接地异常会放电,损坏绝缘。
因此,在电力变压器运行过程中,必须保证铁芯接地状况稳定。
假设铁芯处的接地点超过1个,则接地引线上就会因为接地点形成的闭合回路而有环流,造成铁芯局部短路过热,使铁芯局部烧损;并且,铁芯正常接地引线上出现环流,会造成变压器局部过热,继而引起放电故障。
鉴于此,精确诊断变压器铁芯多点接地故障并采取有效处理方法,有利于系统的安全稳定运行。
1铁芯多点接地产生原因变压器运行时,导致铁芯多点接地故障的因素包含以下几点:①在变压器的制造或小修、大修过时,如果变压器油箱内遗留了某些物质,如钢丝绳的断股或微小金属丝等,在运行时,悬浮物受电磁场影响形成导电小桥,使得铁芯和油箱短接。
②主变油箱中进入潜油泵轴承磨损所产生的金属粉末,导致铁芯与油箱发生短路连接。
③在制造过程中,由于变压器油箱和散热器焊渣清理不彻底,在变压器运行时,杂质会在油流作用下堆积在一起,短接铁芯与油箱。
④铁芯内的绝缘油道之间或铁芯与夹件之间可能因为铁芯上附着的金属杂物而发生短接。
⑤铁芯对地绝缘因为变压器进水致使铁芯底部绝缘垫受潮而下降。
⑥夹件与硅钢片因为垫脚与铁轭间的绝缘板磨损脱落而相碰。
⑦夹件长度过长或铁心定位装置不稳固,在变压器受冲击产生位移时,夹件与油箱壁相接触等。
2铁芯多点接地测试2.1运行中的检测方法在变压器运行过程中,借助钳形电流表对铁芯外接地线中的电流施测,可诊断铁芯有无多点接地故障。
测得电流一般不允许超过100mA。
如果所测电流超过1A,则可认为铁芯存在多点接地故障,通过分别测量变压器的铁芯和上夹件接地线中的电流,能够大致判断故障部位。
变压器铁芯多点接地故障诊断分析及处理摘要】:在变压器中铁芯的作用:一是对绕组起到支撑作用,是整个变压器的机械骨架,另一方面就是提供磁回路,一次绕阻通交流电后,在铁芯中感应出不断变化的磁场,此时在二次绕组中感应出电动势,由于硅钢片是良好的导磁材料,因此铁芯可以减少漏磁现象出现,增加变压器的效率,但变压器在运行过程中,铁芯会出现一些问题,因此文章简单的阐述了变压器铁芯出现的常见问题,并主要根据铁芯多点接地这一问题进行研究,并分析如何解决这一问题,以及提出对其防范的措施,并结合一例由于铁芯多点接地从而产生的故障问题进行分析。
【关键词】:变压器;铁芯;接地前言:变压器正常的运行条件就是它要使其铁芯必须一点可靠接地,防止铁芯接地不良即悬空产生悬浮电位进行放电,在电力变压器正常的运行过程中其铁芯的接地电流大概是几毫安到几十毫安不等。
如若铁芯出现多点接地的情况,铁芯两端片间存在电位差就会形成闭合的回路,致使涡流的产生。
铁芯接地电流可达到数10A的电流,会使得变压器内部铁芯发生局部过热,内部局部发热使得绝缘油分解产生一些气体,严重时致使接地片熔断或者铁芯烧损,从而毁坏变压器。
1引起铁芯接地故障的因素及分析检查方法1.1故障异常现象(1)铁芯接地电流数值异常,远远超过《电力设备检修试验规程》(Q/CSG1206007-2017)规定的0.1A。
(2)多点接地会造成铁芯局部发热,促使局部温度高于安全值。
(3)变压器绝缘油的油位异常升高,本体油位表指示油位超出油位曲线图,内部局部发热使得绝缘油分解产生一些气体,严重时致使接地片熔断或者铁芯烧损,从而毁坏变压器。
(4)通过在线色谱监控或油样色谱分析,测定出变压器总烃含量增高幅度异常,尤其是有C2H4气体产生并超过标准中规定的气体注意值。
(5)铁芯对地进行绝缘电阻试验;采用绝缘摇表进行测试绝缘电阻结果为零,采用万用表进行绝缘电阻测试时,其绝缘电阻阻值接近于零。
1.2故障产生的原因(1)施工不符合工艺要求和设计缺陷,铁芯夹件与硅钢片间的距离不够,导致绝缘性能不足,从而在铁芯局部出现翘凸或者有毛刺的情况时,出现短路。
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四周有短路匝存在。
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, 如厂家制定制造不良, 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强化铁相碰, 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。
以上几点是铁心多点接地的原因。
另外, 因某些零件脱落, 某些小间隙进入焊渣或小线头等, 也能够造成多点接地。
当发生铁心多点接地后, 值班员应马上采集瓦斯气体以及油样进行检查。
如轻瓦斯继电器连续动作, 应将瓦斯气体和绝缘油样送到化验室进行色谱分析, 同时测量铁心接地电流。
如经分析和测量确属于铁心多点接地故障, 推举采用以下措施。
1 如属金属杂质停留在间隙内引起, 此时应减变压器负荷, 或停止运行变压器。
当变压器停止运行后, 绝缘油还处于热状态时, 突然启动强油装置, 在变压器无励磁的状况下, 用循环油去冲散因磁性作用而汇合在一起的导磁杂质, 使之在重力作用下沉落到变压器底部。
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及检修1、变压器铁芯正常时需要一点接地的原因变压器在运行中,铁芯以及固定铁芯的金属结构、零件、部件等,均处在强电场中,在电场作用下,它具有较高的对地电位。
如果铁芯不接地,它与接地的夹件及油箱等之间就会有电位差存在,在电位差的作用下,会产生断续的放电现象。
另外,在绕组的周围,具有较强的磁场,铁芯和零部件都处在非均匀的磁场中,它们与绕组的距离各不相等,所以各零部件被感应出来的电动势大小也各不相等,彼此之间因而也存在着电位差。
铁芯和金属构件上会产生悬浮电位差,电位差虽然不大,但也能击穿很小的绝缘间隙,因而也会引起持续性的微量放电,这些现象都是不允许的,而且要检查这些断续放电的部位是非常困难的。
因此,必须将铁芯以及固定铁芯、绕组等的金属零部件,可靠地接地,使它们与油箱同处于地电位。
铁芯是由许多层硅钢片叠积而成的,如果铁芯有两点或两点以上接地,则铁芯中的磁通变化时就会在接地回路中有感应环流。
接地点越多,环流回路越多。
这些环流将引起空载损耗增大,铁芯温度升高。
当环流足够大时,将烧毁接地片产生故障。
所以铁芯必须一点接地。
所谓铁芯一点接地,只是指其磁导体而言,其夹紧件不受此限。
铁芯片与夹紧件要绝缘的一个原因就是确保铁芯一点接地。
铁芯的硅钢片相互之间是绝缘的,这是为了防止产生较大的涡流,因此切不可将所有的硅钢片都接地,否则将造成较大的涡流而使铁芯发热。
那么铁芯的接地又是怎样做的呢?通常是将铁芯的任意一片硅钢片接地。
这是因为硅钢片之间虽然绝缘,但其绝缘电阻数值很小,不均匀的强电场和磁场,在硅钢片中感应的高压电荷,可以通过硅钢片,从接地处流向大地,但却能阻止涡流从一片流向另一片。
所以,若将铁芯的任一片硅钢片接地,那么,整个铁芯也就都接地了。
2、铁芯多点接地的类型。
1)安装变压器竣工后,未将油箱顶盖上运输的定位销翻转过来或起去除掉,构成多点接地。
2)由于铁芯夹件肢板距芯柱太近、铁芯叠片因某种原因翘起后,触及到夹件肢板,形成多点接地。
3)铁轭螺杆的衬套过长,与铁轭叠片相碰,构成了新的接地点。
4)铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损,使垫脚铁轭处叠片相碰造成接地。
5)具有潜油泵的大中型变压器,由于潜油泵轴承磨损,金属粉末进入油箱中,淤积油箱底部,在电磁力的作用下形成桥路,将下铁轭与垫脚或箱底接通,形成多点接地。
6)油浸变压器油箱盖上的温度计座套过长,与上夹件或铁轭、旁柱边沿相碰,构成新的接地点。
7)油浸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底沟通,形成接地。
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。
3、多点接地时出现的异常现象。
1)在铁芯中产生涡流,铁损增加,铁芯局部过热。
2)多点接地严重时,又较长时间未处理,变压器连续运行将导致油及绕组过热,使油纸绝缘逐渐老化。
会引起铁芯叠片两片绝缘层老化而脱落,将引起更大的铁芯过热,铁芯将烧毁。
3)较长时间多点接地,使油浸变压器油劣化而产生可燃性气体,使气体继电器动作。
4)因铁芯过热使器身中木质垫块及夹件炭化。
5)严重的多点接地会使接地线烧断,使变压器失去了正常的一点接地,后果不堪设想。
6)多点接地也会引起放电现象。
4、铁芯多点接地的常见原因与变现特征。
统计资料表明,变压器铁芯多点接地故障在变压器总事故中占第三位,主要原因是变压器在现场装配及施工中不慎,遗落金属异物,造成多点接地或铁轭与夹件短路,芯柱与夹件相碰等。
铁芯接地故障可以根据以下三方面的征兆来作出判断。
1)铁芯局部过热,使铁芯损耗增加,甚至烧坏。
2)过热造成的温升,将使变压器油分解,产生的气体溶于油中,引发绝缘油性能下降。
3)油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时,气体析出量较之更高、更快),可能导致气体继电器动作而使变压器跳闸。
铁芯多点接地时,正常接地点和故障接地点之间形成一个闭合回路,当主磁通穿过这一回路使会产生感应电流,此电流在两接地点和铁芯的环路中流动,形成环流。
环流使铁芯局部过热,导致与之接触的绝缘油分解产生气体,并溶于变压器油中,取油样抽出气体做色谱分析试验,监测出特征气体(如H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等,每次接地取两组数据)是判断铁芯接地的依据。
5、铁芯多点接地的检查方法。
(1)采用抽油样,进行气相色谱分析当变压器发生故障时,为区分故障类别,可取油样对油中含气量及组分进行色谱分析。
①色谱分析中如气体中的甲烷(CH4)及烯烃组分含量较高,而一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)气体含量和以往相比变化不大,或含量正常,则说明铁芯过热,铁芯过热可能是由于多点接地所致。
②色谱分析中当出现乙炔(C2H2)气,说明铁芯已出现间歇性多点接地。
(2)采用交流电流表测量接地线有无电流因变压器铁芯接地导线和外引的接地套管相连接,利用其外引接地套管,接入电流表,测量地线上有无电流。
变压器铁芯正常接地时(一点接地),因无电流回路形成,地线上电流很小(在1A以下)或等于零;当铁芯出现多点接地时,铁芯主磁通周围有短路匝存在,匝内将有环流流通,其环流包围的多少取决于磁通被包围的多少而定,一般可达几十安培。
利用测量地线中有无电流,很准确的判断出铁芯有无多点接地故障。
(3)交流法测定多点接地故障交流法测量,是用电流表测量接地系统中有无交流电流存在。
测量方法是先给变压器低压绕组施加220-380V的交流电压,则铁芯中将产生磁通。
打开铁芯和夹件的连接片,用交流毫安表(或万用表交流mA档)的两接线电笔,沿铁轭各行逐点测量,当毫安表中指针指为零(毫安表中无电流读数),说明被测处铁芯叠片为接地故障点。
如图2-15所示。
(4)直流法测定多点接地故障先将铁芯与夹件的连接片打开,在铁轭两侧的硅钢片上施加6V 直流电压,接着用直流电压表(或万用表直流电压档)依次测量各级铁芯叠片间的电压,当电压表的指针指在零位上(读数为0)或指针指示反向,则可认为被测处是故障接地点。
如图2-16所示。
6、铁芯多点接地故障的排除。
(1)变压器不能停运时的临时排除方法①对有外接地线的变压器,当发生多点接地故障,若测得故障电流较大时,可先临时断开地线,使变压器处在无接地(正常一点接地)状态下运行。
采取此种措施应注意的是要加强对运行的变压器的监视,以防故障点临时消失后使铁芯出现悬浮电位。
②当检测和判定的多点接地故障接地不实,属不稳定型。
可采取在工作接地线中串一滑线电阻,将电流限制在1A以下。
具体作法是先将正常的接地线打开,分别用电压表及电流表测出电压U及电流I,根据欧姆定律求出电阻R,即R=U/I,从而来确定电阻容量的大小;滑线电阻选取好后,将其串接在工作接地线中。
③加强监视,可经常取油样进行色谱分析,判定故障点的产气速率大小,如产气速率缓慢,变压器可继续运行;若产气速率较快,为防止故障扩大,应退出运行,组织抢修。
④移接正常接地线位置,当多点接地故障点位置检测中已确认,又无法处理,可采取将铁芯的正常工作接地片移至故障点同一位置,用以较大幅度的减小环流。
(2)变压器停运后的修理措施a)对修后未将箱盖上定位销翻转或除去,造成多点接地的,应将箱盖上定位销翻转过来或除掉,使其不构成多点接地。
触电定位销(或翻过来)后,应进一步检查其他原因造成多点接地故障现象,如有应消除。
b)因夹件肢板距芯柱太近,使翘起的叠片与其相碰。
则应调整夹件肢板和拌直翘起的叠片,使两者距离符合绝缘间隙标准。
c)由于铁轭螺杆衬套过长,应在检修中将其拧下,锯去一段,使其与叠片不相碰。
d)对于夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者,应按绝缘规范要求,更换一定厚度的新纸板。
e)对于铁轭螺杆绝缘管损坏而造成的多点接地,应及时更换新绝缘管。
f)检修或更换箱盖上的温度计座套,使其与上夹件或铁轭、旁柱间距离符合规定要求,杜绝相碰造成多点接地。
g)清除油箱内油中或器身中落入的金属异物,以消除由其构成的接地故障。
h)清除油箱底部及下夹件与铁轭间木垫块上的油泥污物,对变压器油进行真空干燥处理,消除水分及潮气,提高绝缘电阻值。
i)由于铁芯叠片局部生锈或绝缘漆皮、氧化膜层脱落,可拆下这部分叠片,补涂硅钢片漆,使片间有良好的绝缘层;对于原硅钢片质量有问题,表面不平度大,凹凸不平小坑密布,片间绝缘较差,又无法修复时,只好更换这部分铁芯叠片。
j)对于因多点接地故障烧断了正常工作接地线,应按标准更换。
k)对于因多点接地照成木夹件烧坏或铁芯过热严重而烧毁,均应按标准要求,予以更换。
7、预防铁芯多点接地的措施。
铁芯多点接地的危害非常大,为防止此类事故的发生,在工作中要采取以下措施。
a)施工严格按照工艺规程的规定运行,严防变压器内遗留物品杂质。
b)吊芯时,严格检查变压器铁芯夹件肢板距铁芯的距离,铁芯下夹件垫脚与铁轭间、下夹件与铁轭阶梯垫板间的绝缘电阻。
c)检查铁芯有无易位变形,铁芯端部有无烧伤痕迹。
d)给变压器加油前,先用合格油冲洗铁芯绕组。
e)定期对变压器油进行试验分析。
f)加强巡检,发现问题及时处理。