变压器铁芯多点接地故障判断及处理方法
变压器铁芯多点接地故障
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分析判断及处理
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简易处理方法
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
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试验及处理方法
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
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。
主变铁芯多点接地故障的识别与处理
主变铁芯多点接地故障的识别与处理主变铁芯多点接地时危害电气设备安全运行的重要问题,本文阐述了主变铁芯多点接地故障的危害、产生原因、识别诊断手段以及监控处理,为主变铁芯多点接地缺陷的解决提供了借鉴,保证了变压器安全经济运行。
标签:主变,铁芯,多点接地1 引言变压器铁芯只能有一点接地,才是可靠的正常接地,当出现两点及以上的接地,为多点接地,多点接地是铁芯接地出现异常现象,导致铁芯出现故障,影响变压器运行。
本文将详细阐述主变压器多点接地产生的危害、故障类型、判断处理方法等。
2 铁芯只能一点接地的原因在大型变压器正常运行中,带电的绕组、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和电位,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。
为避免上述情况的发生,变压器铁芯和较大金属零件均应通过油箱可靠接地,20000k V A及以上的大型变压器,其铁芯应通过套管从油箱上部引出并可靠接地。
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,在高电压电场中可视为通路,因而铁芯只需一点接地。
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。
当铁芯或其他金属构件有两点或两点以上接地时,则接地点间就会形成闭合回路,造成环流。
该电流会引起铁损耗增加,铁芯局部过热,导致油分解,產生可燃性气体,使油纸绝缘逐渐老化,还可能会引起铁芯叠片两片绝缘层老化而脱落,或器身中绝缘垫块及夹件碳化,严重时会使接地线熔断或烧坏铁芯,铁芯电位悬浮,产生放电,变压器不能正常运行。
3 铁芯多点接地的故障类型铁芯多点接地原因主要有:生产运行中因附件和检修不当引起的多点接地;施工工艺和设计不良造成短路;运行维护差,变压器发生事故造成的。
变压器铁芯多点接地的诊断及处理
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及处理方法
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的检测与处理
在油流作用下 , 杂质往往被堆积在一起 , 使铁芯 与油箱壁 短接 。 这种情况在强油循环冷却变压器 中容易发 生。
1 . 2 其它故 障原 因 第一 ,变压器进水 ,使铁芯底部绝缘 垫块 受潮 ,引起铁芯 对地绝缘下降 。第二 ,变压器用 于运 输时的定位钉没有拆除 , 注意在安装时拆 除。第 三 ,铁饼 下夹件垫脚与铁轭 间的绝缘板 磨损脱落造成与硅钢片相碰 。
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2 0 1 3 年0 8 月
变压器铁 芯 多点接地 故 障的检测与处理
冯 儒
( 吕梁供 电公 司 ,山西 吕梁 0 3 3 0 0 0)
变压器铁芯多点接地故障诊断
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
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。
电力变压器铁芯接地常见故障判断及处理措施
电力变压器铁芯接地常见故障判断及处理措施摘要:随着电力系统容量的日益增大,主变压器的运行安全对于供电的可靠性也日益重要。
统计资料表明,变压器铁芯接地故障约占电力变压器故障总数的三分之一。
因此,变压器铁芯接地问题的研究对于变压器生产、安装、运行、维护和电网的安全、稳定运行有着重要的现实意义。
本文重点分析了变压器铁芯接地的原因和处理铁芯接地故障的方法,并提出了预防故障发生的措施。
关键词:电力变压器;铁芯;处理0前言铁芯是变压器的磁路,是变压器完成能量转换的通道。
电力变压器正常运行时,铁芯必须有一点可靠接地。
若没有接地,铁芯对地的悬浮电压会造成铁芯对地断续性击穿放电。
为了将铁芯的电位保持在接近地电位,在铁芯上设置了一个固定的接地点(一般在上部,也有在下部)。
但当铁芯出现两点以上接地时,铁芯间的不均匀电位会在接地点之间形成环流,并造成铁芯多点接地发热的故障。
变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热,严重时会造成铁芯局部温升增加、轻瓦斯动作,甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。
烧熔的局部铁芯形成铁芯片间的短路故障,严重影响变压器的性能和正常工作,以致必须更换铁芯硅钢片加以修复。
1 造成铁芯接地故障的主要原因(1)安装过程中的疏忽。
完工后未将变压器油箱顶盖上运输用的定位钉翻转或卸除。
(2)制造或大修过程中的疏忽。
铁芯夹件的支板距芯柱太近,硅钢片翘凸而触及夹件支板或铁轭螺杆衬套过长,碰及铁轭硅钢片。
(3)铁芯下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落,造成垫脚与硅钢片相碰或变压器纸板受潮形成短路接地。
(4)潜油泵轴承磨损,金属粉末沉积箱底,受电磁力影响形成导电小桥,使铁轭与垫脚或箱底接通。
(5)油箱中不慎落入金属异物,如铜丝、焊条头或铁芯碎片等造成多点接地。
(6)下夹件与铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面附有大量油泥、水份和杂质使其绝缘被破坏。
(7)变压器的油泥污垢堵塞铁芯纵向散热油道,形成短路接地。
(8)变压器油箱和散热器等在制造过程中,由于焊渣清理不彻底,当变压器运行时,在油流的作用下,杂质往往被堆积在一起,使铁芯与油箱壁短接。
变压器铁芯多点接地故障的分析判断及处理措施
变压器铁芯多点接地故障的分析判断及处理措施摘要本文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成因,从而对变压器铁心发生的多点接地故障进行分析判断,并提出处理措施。
关键词变压器;铁芯;多点接地;高频法;应急措施变压器铁心多点接地故障在电力变压器事故中占的比例相当大,其原因是多方面的。
本文主要提出了检测变压器铁芯多点接地的方法,主要有色谱数据分析、电气测量数据分析;着重介绍新颖的智能定位有效检测方法-高频法,并提出处理措施。
1 变压器铁芯多点接地故障的类型和成因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。
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。
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。
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。
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。
2 变压器铁芯多点接地的检测方法介绍2.1 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、最为有效的方法。
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。
判据为:CH4/H2=1~3;C2H6/C2H4>RL(一般大于103),所以暂时不考虑电容的影响。
变压器铁芯多点接地故障处理
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
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故障分析及处理对策
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变压器铁芯多点接地故障分ห้องสมุดไป่ตู้及处理对策
王庆跃
(华阳电业有限公司
福建厦门
361004)
摘 要: 电力变压器在正常运行时, 铁芯有一点可靠接地。如果铁芯由于某种原因出现另 一点接地, 会形成闭合回路, 在正常接地的引线 中出现环流, 造成铁芯多点接地故障。 一旦发生多点接地后, 不但使铁芯局部短路过热, 以致烧损, 酿成重 大故障。本文从铁芯多点接地 故障的形成原因进行分析, 并提出预防性措施和故障发生后的处理对策。 关键词: 变压器 多点接地 故障处理 中图分类号:TM7 文献 标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)04(c卜0037一 02 芯多点接地。 ( 3) 上、下夹件与铁芯之间, 铁芯柱与拉 板之间有无异物。 (4 夹件与油箱壁是否相碰。夹件与油箱 ) 壁相碰是由于夹件本身太长或铁芯定位装置 松动后, 当器身受冲击力或发生位移时形成 的。 (5 下铁辆与箱底是否桥接短路。由于变 ) 压器铁芯底部垫脚绝缘薄弱受损, 或因油泥等 (5 )潜油泵轴承磨损, 金属粉末进入油箱 造成铁芯下铁辆与油箱 中, 堆积在底部, 磁力作用下形成桥路, 在电 使 金属杂质沉淀于箱底, 底部相接, 形成多点接地。 下铁轨与垫脚或箱底接通, 造成多点接地。 6 ( )在变压器油箱和散热器等制造过程中, 3 . 2 试验法 ( 1) 直流法。将铁芯与夹件的连接片打 由于焊渣清理不彻底。 当变压器运行时, 在油 开, 在铁辘两侧的硅钢片上通人6 的直流, V 然 流的作用下, 杂质往往被准积在一起, 使铁芯 与油箱壁短接。这种情况在强油循环冷却变 后用直流电压表依次测量各级硅钢片间的电 压器中尤其容易发生。 压, 当电压等于零或者表针指示反向时, 则可 认为该处是故障接地点。 2 故障判断 (2 交流法。将变压器低压绕组接人220 ) 变压器铁芯是否发生了多点接地故障, 可 至3 0 交流电 高压侧与中压侧短路接地, 8V 压, 从如下几方面加以判断: 用 1 故障形成原因 ( 1潮叮 量铁芯绝缘电阻。如铁芯绝缘电阻 此时铁芯中有磁通存在。如果有故障时, 在变压器正常运行中, 铁芯和央件等金属 为零或很低, 则表明可能存在铁芯接地故障。 毫安表测量会出现电流(铁芯和夹件的连接片 当 构件处干电场中, 如铁芯不可靠接地, 将产生 (2 监视接地线中的环流。铁艺或夹件通 应打开) 。用毫安表沿铁辘各级逐点测量, ) 则该处为故障点。 悬浮电位, 引起绝缘放电, 因此铁芯需要一点 过小套管引出 接地的变压器, 应监视接地线中 毫安表中电流为零时, (3 铁芯加压法。将铁芯的正常接地点断 ) 接地, 从而使铁芯与大地之间的寄生电容被短 是否有环流, 如有环流, 则使变压器停运, 测量 开, 用交流试验装置给铁芯加电压, 若故障点 接, 使铁芯处于零电 位。但变压器铁芯不能有 铁芯的绝缘 电阻。 在升压过程中会听到放电声, 根 两点或多点 接地, 否则接地点间就会形成闭合 (3 利用气相色 ) 谱分析法, 对油中 含气量进 接触不牢固, 回 造成环流, 路, 有时可高达数十安, 该电流会 行分析, 是发现变压器铁芯接地故障最有效的 据放电火花可观察到故障点。当试验装置电 电压升不上去, 没有放电现象, 说明 引起局部过热, 导致油分解, 产生可燃性气体, 方法。发生铁芯接地故障的变压器, 其油色 流增大时, 此时可采用下述的铁芯加 还可能使接地片熔断或烧坏铁芯。 导致铁芯电 谱分析数据通常有以下特征:总烃含量超过规 接地故障点很稳固, 位悬浮产生放电, 使变压器不能继续运行. 定 注 值 的 意 (150 林 L), 乙 (c Z )、 大电流法 。 L/ 其中 烯 H4 (4 铁芯加大电流法。将铁芯的正常接地 ) 经现场调查, 造成铁芯多点接地故障的原 甲 (c H4)占 烷 较大比 乙 重。 炔(cZ )含量 HZ 低 用电焊机装置给铁芯加电流。当电 因如下 : 或不出 即未达到规定注意值(s p L/ L 。 现, ) 若 点断开, 且铁芯故障接地点电阻大时, 故 (1 变压器制造过程中, ) 其内部残留有一些 出现乙炔也超过注意值。 则可能是动态接地故 流逐渐增大, 障点温度升高很快, 变压器油将分解而冒烟, 具有导电性质的悬浮物。当变压器运行时, 障。气相色谱分析法可与前两种方法综合起 从而可以观察到故障点部位。故障点是否消 这些粉末状悬浮物附着在铁芯底部绝缘垫块 来, 共同判定铁芯是否多点接地。 除可用铁芯加压法验证 。 表面上, 在电磁场的作用下形成导电小桥, 使 铁芯与油箱壁短接。这种情况常发生在油箱 3 故障 检测 点 底部 。 吊芯检查前应采用铁芯加大电流法冲 4 故障的处理及预防措施 (2 铁芯上落有金属杂物, ) 使铁芯内的绝缘 击。即将外引 接地片打开, 用电焊机装置给铁 4 . 1 故障的处理 对于多点接地故障通常可采用以下方法 油道之间或者油道与夹件之间短接。 芯加电流, 如果多点接地为杂质桥搭接而成, 即可消除该故障。若故障性质不属于以上情 排除: (1 冲击电流放电法:采用这种方法的充放 ) 几 1 2 凡 况, 则需对变压器进行吊芯检查, 故障点的具 电过程如图1所示, 首先将开关K 放到1位置, 体位置查找可通过以下方法: 开动电动兆欧表 M , 观察静电电压表 G , 指示 3 .1 直观检查法 值从零缓缓上升, 给电容器 C 充电, 当电压值 ( 1 铁芯与夹件支板是否相碰。下夹件支 ) 达到具体要求数值时立即用绝缘杆把K搬到2 被试 板因距铁芯柱或铁扼的机械距离不够, 变压器 变压 器 位置, 将电容器积累的大量电荷通过被试变压 在运行过程中受到冲击, 使铁芯或夹件产生位 器铁芯的外引接地套管向故障点冲击, 再观察 移后, 两者相碰, 造成铁芯多点接地。 如果指示值接近零说明故障点已 ( 2 ) 硅钢片是否有波浪凸起。上、下铁 G 的指示值, 被排除。若指示值不接近零, 则说明故障点 辆表面硅钢片因波浪凸起, 在夹件油道两垫条 仍然存在, 需重复上述过程。 之间与穿芯螺杆的钢座套或夹件相碰, 引起铁 图1 冲击电流放电法 变压器是电力系统运行中非常重要的电 气设备。因 提高电力变压器运行的可靠性 此, 极为重要。影响变压器安全运行的主要因素 之一是变压器铁芯多点接地故障。电力变压 器在正常运行时, 铁芯必须有一点可靠接地。 目 前我国的大中型变压器, 铁芯多经一只套管 引至油箱体外部接地。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, 这就造 成了铁芯多点接地。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 会使得铁芯局部烧损, 造成重大故障, 需要更 换铁芯硅钢片; 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, 影响正常的社会生产生活。为 此本文从铁芯多点接地故障的形成原因入手 进行分析, 并提出预防性措施和故障发生后的 处理对策, 保证设备的可靠运行。
变压器铁芯多点接地故障分析及维护处理
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。
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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。
应注意的是,只有特征气体超过注意值,才能用三比值法判断其故障性质,气体含量正常时,三比值法没有意义。
2.2 电气法
变压器正常运行时,铁芯外引接地引下线上的电流很小,一般不超过0.1A。
变压器在运行中,可用钳形电流表在变压器铁芯引下线上测量是否有电流,也可在引下线串入电流表。
在用钳形电流表测量时应该注意电磁场的干扰,为消除干扰,测量时可将钳形电流表紧挨接地线并保持水平,读出电流值,之后将接地线嵌入,再读值,两次电流值之差就是实际接地电流值。
变压器停运后,为进一步核实铁芯是否存在多点接地,应将铁芯引出小套管的接地线打开,用2500V兆欧表测量铁芯对地的绝缘电阻,由此来判断故障是否存在。
如果判断出铁芯为多点接地,还应该测量铁芯对地电阻,用来进一步判断接地故障是金属性接地还是非金属性接地,以便确定处理方案。
3 铁芯多点接地故障的处理方法
对于暂不能退出运行的变压器,可以在引下线串一个限流电阻,将接地电流限制在安全范围0.1A以下。
电阻的选择原则,是将正常工作接地线打开测得电压U除以0.1A,即R≥U/0.1,同时还应该选取适当的电阻功率,以满足运行中电阻的发热需要,如图1所示。
能退出运行的变压器,对于非金属性接地,故障可判断为铁芯与轭铁间的绝缘垫块受潮或铁芯表面附着油泥,一般对变压器油进行微水分析可判断绝缘垫块是否受潮,如果受潮则进行干燥处理,油泥附着可用变压器油进行冲刷。
对金属性接地,可采用电容放电冲击法和大电流冲击法处理故障。
电容冲击法是利用兆欧表对电容器进行充电,电容器再对铁芯故障点放电的方法,原理如图2所示。
由于变压器铁芯底部绝缘垫块较薄,故采用电容冲击法的冲击电流不宜过大,以免发生击穿,一般采用单只高压并联电容器。
大电流法是利用大电流通过时的高温将铁芯故障接地点烧断来排除故障的方法。
此种方法危险系数高,如果操作不当,将可能造成严重的后果,甚至可能会烧坏变压器。
当铁芯对地电阻恢复后,还应该承受交流1000V耐压1min,之后再检查其对地绝缘电阻。
如果绝缘电阻合格方可认为接地点已消除。
4 一起110kV变压器铁芯多点接地故障的处理
某110kV变电所#1主变是由山东达驰变压器厂2007年3月生产并于2007年10月投入运行,其型号为SFSZ7-20000/110,容量为20MV A的变压器。
此台主变曾在2013年发生过铁芯多点接地故障,故障为铁芯叠片有一处翻翘,处理后各项试验均合格并投运运行。
2015年试验人员按计划对该变电所#1主变进行预防性试验。
表1是#1主变几次油化验色谱取样数据,从数据可以看出变压器油各项指标均未达到注意值,分析结果均正常。
但常规停电试验发现铁芯对地绝缘电阻不稳定,分析是由于异物在电磁场作用下形成导电小桥造成的不稳定接地故障,异物可能为金属粉末等。
2015年10月27日,按照检修计划对#1主变进行吊罩检查。
从外观上并没有发现明显的接地痕迹,之后用2500V兆欧表检查了穿芯螺栓对铁芯及夹件的绝缘,发现绝缘良好。
用2500V兆歐表检查铁芯对地绝缘,发现在铁芯底部有
短暂间歇放电声,随后放电声消失,兆欧表显示为零,出现了稳定接地现象。
为了能确切找到接地点,现场决定采用直流法测试。
在铁轭两侧的硅钢片上通入6V的直流电源,然后用直流电压表依次测量各级硅钢片间的电压,当电压等于零时,则可认为该处是故障连接点,如图3所示。
经测量发现第6片硅钢片电压为零,判断故障接地点应在第6片硅钢片上。
由于铁芯与下夹件之间空间狭小,经多次处理并不理想。
对于这种情况,结合现场实际及两种冲击法的优缺点,试验人员决定采用电容冲击法进行故障排除最为合适。
首先用5000V兆欧表对一台电容量为1.32μF 的高压并联电容器充电,之后用电容器对变压器铁芯放电,听见了铁芯与下夹件之间有清脆的放电声,再测铁芯对地绝缘电阻为2000MΩ,同时对其他部位进行了详细检查,均未发现异常,故障消失,表明冲击成功。
盖罩充油后,对直流电阻等各项指标进行试验,均达到运行要求。
投运后,对色谱进行跟踪分析,未发现异常。
5 结束语
铁芯接地故障已成为变压器常见故障之一,平时应加强对变压器铁芯在线监测,发现异常及时进行判断分析处理。
通过此次事故处理可以得到两点值得注意的问题:在实例中变压器铁芯发生不稳定接地故障时,色谱分析并没有发现明显异常,可能是由于故障点比较接近正常接地点,环流值很小,使色谱分析指标没有达到注意值;在处理铁芯多点接地故障过程中,应该慎重使用电焊机进行冲击,电焊机电流大,故障点温度升高很快,如果触及时间稍长就会把故障点焊牢,再持续冲击将有可能对铁芯造成损害,为故障处理造成困难。
参考文献
[1]GB/T7252-2001.变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].国家标准化管理委员会,2001.
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