如何診斷和消除變壓器鐵芯接地故障

        變壓器的繞組和鐵芯是傳遞、變換電磁能量的主要部件。保證它們的可靠運(yùn)行是人們所關(guān)注的問題。統(tǒng)計(jì)資料表明因鐵芯問題造成故障,占變壓器總事故中的*三位。制造部門對(duì)變壓器鐵芯缺陷已引起重視,并在鐵芯可靠接地、鐵芯接地監(jiān)視,以及保證一點(diǎn)接地方面都進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。運(yùn)行部門也把檢測和發(fā)現(xiàn)鐵芯故障提到相當(dāng)高度。然而,變壓器鐵芯故障仍屢有發(fā)生,其原因主要是由于鐵芯多點(diǎn)接地和鐵芯接地不良造成?,F(xiàn)對(duì)兩種故障情況的判斷及處理方法作一介紹。
        
        1、多點(diǎn)接地故障的排除
        (1)變壓器不能停運(yùn)時(shí)的故障臨時(shí)排除方法:
        ①有外引接地線,如果故障電流較大時(shí),可臨時(shí)打開地線運(yùn)行。但必須加強(qiáng)監(jiān)視,以防故障點(diǎn)消失后使鐵芯出現(xiàn)懸浮電位。
        ②如果多點(diǎn)接地故障屬于不穩(wěn)定型,可在工作接地線中串入一個(gè)滑線電阻,使電流限制在1A以下?;€電阻的選擇,是將正常工作接地線打開測得的電壓除以地線上的電流。
        ③要用色譜分析監(jiān)視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率。
        ④通過測量找到確切的故障點(diǎn)后,如果無法處理,則可將鐵芯的正常工作接地片移至故障點(diǎn)同一位置,用以較大幅度地減少環(huán)流。
        (2)徹底檢修措施。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)變壓器存在多點(diǎn)接地故障后,對(duì)于可停運(yùn)的變壓器,應(yīng)及時(shí)停運(yùn),退出后徹底消除多點(diǎn)接地故障。排除此類故障的方法,根據(jù)多點(diǎn)接地類型及原因,應(yīng)采取相應(yīng)的檢修措施。但也有某些情況,停電吊芯后找不到故障點(diǎn),為了能確切找到接地點(diǎn),現(xiàn)場可采用如下方法。
        ①直流法。將鐵芯與夾件的連接片打開,在軛兩側(cè)的硅鋼片上通入6V的直流,然后用直流電壓表依次測量各級(jí)硅鋼片間的電壓,當(dāng)電壓等于零或者表指示反向時(shí),則可認(rèn)為該處是故障接地點(diǎn)。
        ②交流法。將變壓器低壓繞組接入交流電壓220~380V,此時(shí)鐵芯中有磁通存在。如果有多點(diǎn)接地故障時(shí),用毫安表測量會(huì)出現(xiàn)電流(鐵芯和夾件的連接片應(yīng)打開)。用毫安表沿鐵軛各級(jí)逐點(diǎn)測量,當(dāng)毫安表中電流為零時(shí),則該處為故障點(diǎn)。
        2、多點(diǎn)接地時(shí)出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象
        (1)在鐵芯中產(chǎn)生渦流,鐵損增加,鐵芯局部過熱。
        (2)多點(diǎn)接地嚴(yán)重時(shí),又較長時(shí)間未處理,變壓器連續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致油及繞組也過熱,使油紙絕緣逐漸老化。會(huì)引起鐵芯疊片兩片絕緣層老化而脫落,將引起較大的鐵芯過熱,鐵芯將燒毀。
        (3)較長時(shí)間多點(diǎn)接地,使油浸變壓器油劣化而產(chǎn)生可燃性氣體,使氣體繼電器動(dòng)作。
        (4)因鐵芯過熱使器身中木質(zhì)墊塊及夾件碳化。
        (5)嚴(yán)重的多點(diǎn)接地會(huì)使接地線燒斷,使變壓器失去了正常的一點(diǎn)接地,后果不堪設(shè)想。
        (6)多點(diǎn)接地也會(huì)引起放電現(xiàn)象。
       
        3、鐵芯正常時(shí)需要一點(diǎn)接地的原因:
          變壓器正常運(yùn)行時(shí),帶電的繞組與油箱之間存在電場,而鐵芯和其他金屬構(gòu)件處于該電場中。由于電容分布不均,場強(qiáng)各異,如果鐵芯不可靠接地,則將產(chǎn)生充放電現(xiàn)象,破壞固體絕緣和油的絕緣強(qiáng)度,所以鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。
          鐵芯由硅鋼片組成,為減小渦流,片間有一定的絕緣電阻(一般僅幾歐姆至幾十歐姆),由于片間電容較大,在交變電場中可視為通路,因而鐵芯中只需一點(diǎn)接地即可將整疊的鐵芯疊片電位箝制在地電位。
    當(dāng)鐵芯或其金屬構(gòu)件如有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上(多點(diǎn))接地時(shí),則接地點(diǎn)間就會(huì)造成閉合回路,它鍵鏈部分磁通,感生電動(dòng)勢,并形成環(huán)路,產(chǎn)生局部過熱,甚至燒毀鐵芯。
          變壓器鐵芯只有一點(diǎn)接地,才是可靠的正常接地。即鐵芯必須接地,且必須是一點(diǎn)接地。
          鐵芯故障主要由兩個(gè)方面原因引起,一是施工工藝不良造成短路,二是由于附件和外界因素引起多點(diǎn)接地。

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    詞條說明

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