變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障

1、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種常見故障，統(tǒng)計(jì)資料表明，它在變壓器總事故中占第三位。因此，準(zhǔn)確、及時(shí)地診斷與處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，對保證變壓器的安全運(yùn)行具有重要意義。一、鐵芯正常時(shí)需要一點(diǎn)接地的原因在變壓器正常運(yùn)行中，帶電的繞組及引線與油箱間構(gòu)成的電場為不均勻電場，鐵芯和其他金屬物件就處于該電場中。圖1-25示出了電廠電力變壓器鐵芯不接地對的斷面示意圖。圖1-25 寄生電容分布圖由圖可見，高壓繞組與低壓繞組之間、低層繞組與鐵芯之間、鐵芯與大地（變壓器油箱）之間都存在著寄生電容，帶電繞組將通過寄生電容的耦合作用使鐵芯對地產(chǎn)生一定的電位，通常稱為懸浮電位。由于鐵芯及其他金屬構(gòu)件

2、所處的位置不同，具有的懸浮電位也不同，當(dāng)兩點(diǎn)之間的電位差達(dá)到能夠擊穿其間的絕緣時(shí)，使產(chǎn)生火花放電。這種放電是斷續(xù)的，放電后兩點(diǎn)電位相同；但放電立即停止，然后再產(chǎn)生電位差，再放電。斷續(xù)放電的結(jié)果使變壓器油分解，長期下去，逐漸使變壓器固體絕緣損壞，導(dǎo)致事故發(fā)生，顯然是不允許的。為避免上述情況發(fā)生，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電力變壓器鐵芯和較大金屬零件均應(yīng)通過油箱可靠接地。20MVA及以上的電力變壓器，其鐵芯應(yīng)通過套管從油箱上都引出并可靠接地。具體做法是將變壓器鐵芯與變電站的接地系統(tǒng)可靠連接。這樣，鐵芯與大地之間的寄生電容被短接，使鐵芯處于零電位，這時(shí)在地線中流過的只是帶電繞組對鐵芯的寄生電容電流。對三相變壓器

3、來說，由于三相結(jié)構(gòu)基本對稱，三相電壓對稱，所以三相繞組對鐵芯的電容電流之和幾乎等于零。目前，廣泛采用鐵芯硅鋼片間放一鋼片的方法接地。盡管每片之間有絕緣膜，仍然認(rèn)為是整個(gè)鐵芯接地。從鐵芯兩端片可測得其電阻值，此電阻一般很小，僅為幾歐到幾十歐，在高電壓電場中可視為通路，因而鐵芯只需一點(diǎn)接地。二、鐵芯只能一點(diǎn)接地的原因由上述可知，鐵芯需要有一點(diǎn)接地，但不能有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地。鐵芯兩點(diǎn)連接時(shí)的電壓如圖l26所示。鐵芯在額定激磁電壓下，用電壓表測量鐵芯兩端片間電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩端片間有電位差存在。這個(gè)電位差是由于鐵芯、電壓表及導(dǎo)線所構(gòu)成的回路與鐵芯內(nèi)滋通相交鍵而產(chǎn)生的。因?yàn)榻绘湹拇磐〝?shù)量相當(dāng)于總磁通的12，所

4、以這個(gè)電壓的數(shù)值大體相當(dāng)于匝電壓的12。 圖1-26 鐵芯兩點(diǎn)連接時(shí)的電壓顯然，當(dāng)鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)似上接地時(shí)，則接地點(diǎn)間就會(huì)形成閉合回路，造成環(huán)流，有時(shí)可高達(dá)數(shù)十安。例如，華中電網(wǎng)的某SFPB1-240000220型和SFSL1-25000110型變壓器，其地線中的故障電流竟達(dá)到1725A。該電流會(huì)引起局部過熱。導(dǎo)致油分解，產(chǎn)生可燃性氣體，還可能使接地片熔斷，或燒壞鐵芯，導(dǎo)致鐵芯電位懸浮，產(chǎn)生放電，使變壓器不能繼續(xù)運(yùn)行，這也是不允許的。因此，鐵芯必須接地，而且必須是一點(diǎn)接地。三、鐵芯正確接地方式為了確保鐵芯一點(diǎn)接地，對鐵芯間無油道的變壓器，其鐵芯的正確接地方式有四種。如圖127所

5、示.abcd圖1-27 鐵芯的正確接地方式（a）上下夾件間不絕緣而有吊螺桿時(shí)；（b）上下夾件間不絕緣時(shí)；（c）上下夾件間絕緣時(shí)；（d）上下夾件間絕緣而有接地套管時(shí)（1）當(dāng)上下夾件間有拉桿或拉板且不絕緣時(shí)，接地銅片連接到上夾件上，再由上夾件經(jīng)吊螺桿接地，如圖127（a）所示。（2）若上下夾件間不絕緣，接地銅片從下夾件經(jīng)地腳螺絲接地。如圖1-27（b）所示。（3）當(dāng)上下夾件間絕緣時(shí)，在上下鐵軛的對稱位置上各括一接地銅片連接夾件，由上夾件經(jīng)鐵芯片至下夾件再接地，如圖1-27（c）所示。要求接地片位置對稱的目的，是為了避免鐵芯兩點(diǎn)接地。（4）當(dāng)采用接地套管時(shí)，鐵芯經(jīng)接地片至上夾件與接地套管連接接地。如

6、圖127（d）所示。 四、鐵芯故障的類型和原因鐵芯接地故障的原因主要有： （1）接地片因施工工藝和設(shè)計(jì)不良造成短路。 （2）由于附件和外界因素引起的多點(diǎn)接地。 常見的故障類型有下述幾種： （1）鐵芯碰殼、碰夾件。安裝完畢后，由于疏忽，未將油箱頂蓋上運(yùn)輸用的穩(wěn)（定位）釘翻轉(zhuǎn)過來或拆除掉，導(dǎo)致鐵芯與箱殼相碰；鐵芯夾件肢板碰觸鐵芯柱；硅鋼片翹曲觸及夾件肢板；鐵芯下夾件墊腳與鐵軛間紙板脫落，墊腳與硅鋼片相碰；溫度計(jì)座套過長與夾件或鐵軛、芯柱相碰等。（2）穿芯螺栓鋼座套過長與硅鋼片短接。（3）油箱內(nèi)有異物，使硅鋼片局部短路。如山西某變電所的一臺31500110型電力變壓器發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地，吊罩發(fā)現(xiàn)在夾件

7、與鐵軛間有一把天柄螺絲起子；另一變電所一臺60000/22O型電力變壓器吊罩啟發(fā)現(xiàn)有一根120mm長的銅絲；還有一個(gè)變電所臺120000220型電力變壓器吊罩后在下夾件與鐵軛之間找出一鍋塊；再如，東北某變電所的一臺大型電力變壓器發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地，吊罩檢查發(fā)現(xiàn)油箱底部有三段曲折型鋼絲，鋼絲的直徑約031mm，長度分別為25、28、31mm。（4）鐵芯絕緣受潮或損傷，如底沉積油泥及水分，絕緣電阻下降，夾件絕緣、墊鐵絕緣、鐵盒絕緣（紙板或木塊）受潮或損壞等，導(dǎo)致鐵芯高阻多點(diǎn)接地。（5）潛油泵軸承磨損，金屬粉末進(jìn)入油箱中，堆積在底部，在電磁引力作用下形成橋路，使下鐵軌與墊腳或箱底接通，造成多點(diǎn)接地。（

8、6）運(yùn)行維護(hù)差，不按期檢修。五、鐵芯多點(diǎn)接地故障的診斷方法變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的診斷方法一般有以下兩種：（一）氣相色譜分析法這種方法是目前診斷大型電力變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的最有效方法。最常用的是 IEC三比值法，有時(shí)也采用德國的四比值法。1三比值法就是利用五種特征氣體的三對比值。來判漸變壓器故障性質(zhì)的方法。在三比值法中，有3組編碼組合數(shù)與變壓器鐵芯引起的故障有關(guān)，即0、2、0，0、2、1，0、2、2編碼。但是，常見的是0、2、2編碼。實(shí)踐證明，用三比值法診斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障不失為一準(zhǔn)確方法。但是，診斷的經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)用三比值法診斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)存在以下兩個(gè)問題：（1）只有根據(jù)各組

9、分含量的注意值或產(chǎn)氣速率限值有理由判斷變壓器內(nèi)部存在故障時(shí)，才能進(jìn)一步用三比值法判斷其故障性質(zhì)，即當(dāng)油中特征氣體未達(dá)到注意值時(shí)，不能應(yīng)用三比值法進(jìn)行判斷。（2）在實(shí)際工作中。有時(shí)不存在以上3種編碼組合數(shù)，因而給判斷故障性質(zhì)造成不便。此時(shí)可采用四比值法等。2四比值法就是利用五種特征氣體的四對比值，來判斷故障的方法。在四比值法中，以“鐵件或油箱出現(xiàn)不平衡電流”一項(xiàng)來判斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，其準(zhǔn)確度是相當(dāng)高的。其分析判據(jù)為CH4/CH2=13C2H6/C2H41C2H4/C2H61C2H2/C2H40.5其中CH4、H2、C2H6、C2H4、C2H2為被測充油設(shè)備中特征氣體的含量。滿足判據(jù)條件即

10、可判定為鐵芯有多點(diǎn)接地故障。同時(shí)，可通過氣相色譜分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出故障點(diǎn)的熱平衡溫度。其計(jì)算公式可用日本月岡淑郎等人推薦的經(jīng)驗(yàn)公式T=3221g C2H4/ C2H6+525（）理論分析和實(shí)踐都表明，鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)，其故障點(diǎn)或故障部分的渴度多在600800之間。產(chǎn)生高溫的能量來源于兩方面：一是正常負(fù)載的磁通在鐵芯故障部位的磁滯和渦流損耗。二是兩接地點(diǎn)間的環(huán)流在鐵芯故障部位的有功損耗，后者往往占絕大部分?！纠?某臺SFZ7一25000/110型的主變壓器,其鐵芯外引接地。1988年投入運(yùn)行,交接和連年預(yù)防性試驗(yàn)（包括油色譜、常規(guī)試驗(yàn)）結(jié)果均正常。1990年3月預(yù)試取油樣色譜分析中發(fā)現(xiàn)油中特征氣體較

11、上次有異常，立即決定跟蹤分析,幾次取樣數(shù)據(jù)如表18所示。表1-8 故障變壓器主要色譜分析結(jié)果氣體日期H2C H4C2 H6C2 H4C2 H2COCO2C1+C21990.3.171990.6.131990.9.211990.10.59.09.512.014.05.023.029.09.018.033.047.098.0174.0057.0178.054.075.029004102375304038.047.01302211. 用故障產(chǎn)氣速率分析 相對產(chǎn)氣率為  可見，氣體上升速度很快，且大于10mon，可認(rèn)為設(shè)備有異常。但規(guī)程中同時(shí)又指出“總烴含量低的設(shè)備不宜采用相對產(chǎn)氣

12、率進(jìn)行判斷”。由于該主變壓器前次測試結(jié)果，總烴為38PPm和47PPm，并不算高，因此尚需要跟蹤。然而在下次再復(fù)試時(shí)，總烴已顯著增高，已不容忽視。其相對產(chǎn)氣速率為   所以有理由認(rèn)為設(shè)備有異常。2用判斷故障性質(zhì)的三比值法來分析上述比值范圍編碼為（0、2、2），由此推測，故障性質(zhì)為“高于700高溫范圍的熱故障”，用日本月岡淑郎等人推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得其估算溫度也與上述結(jié)論相符。3. 用德國的四比值法分析 CH4/H2=29.0/14.02.07(在13之間)C2H6/CH4=18.0/29.00.621C2H4/C2H6=174/18.09.673C2H2/C2H4

13、=05可見滿足判據(jù)條件，可判定鐵芯有多點(diǎn)接地故障。綜上分析，可以認(rèn)為主變壓器內(nèi)部有故障，而且是鐵芯多點(diǎn)接地故障。為確定故障部位，又停電測試，分別測量了繞組介質(zhì)損耗因數(shù)吃入繞組直流電阻和吸收比，其結(jié)果均正常。由此可以進(jìn)一步判定故障點(diǎn)不在電氣口路和主絕緣部位。于是，打開鐵芯接地片，用萬用表測量鐵芯對地絕緣電阻，其值為零，從而進(jìn)一步證實(shí)故障性質(zhì)為鐵芯多點(diǎn)接地引起的電弧放電。最后，吊罩檢查發(fā)現(xiàn)，有一根 5mm、長16cm的圓鐵芯與下夾鐵短接，圓鐵釘上已有幾處燒傷痕跡。取出鐵釘后復(fù)測，鐵芯與地間絕緣電阻恢復(fù)到800M。清除鐵釘后，再進(jìn)行真空脫氣注油，迄今該變壓器油氣相色譜分析數(shù)據(jù)如表19所示，可見均小于

14、正常值，因此，充分證明該主變壓器內(nèi)部故障已被徹底消除。表1-9 主變故障消除后色譜分析表（ppm）氣體日期H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2C1+C2199012119913542401. 1 2. 2.41.10.23.22.0009.03401755.44.6現(xiàn)場診斷經(jīng)驗(yàn)表明，如出現(xiàn)三比值法中不存在的編碼組合時(shí)，可考察烴類各組分與總烴的比率關(guān)系。表110列出了變壓器鐵芯接地時(shí)烴類各組分與總烴的比率范圍的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。可見，在變壓器鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)，C2H4占總烴的比率最高，達(dá)41368.4%是總烴的主要組成部分。換而言之,當(dāng)總烴中含有的C2H4占主要成分時(shí),則可認(rèn)為變壓器有發(fā)生鐵芯

15、多點(diǎn)接地故障的可能。表1-10 變壓器鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)烴類各組分與總烴的比率范圍組分CZH4（C1C2）CH4（C1+C2）C2H6（C1+C2）C2H2（C1+C2）比率范圍（%）41368418240.64.019.0034(二）電氣法若電力變壓器在運(yùn)行中,可在變壓器鐵芯外引接地套管的接地引下線上用鉗形電流表測量引線上是否有電流。也可在接地刀閘處接入電流表或串接地故障指示器。正常情況下路匝存在,匝內(nèi)流過環(huán)流,其值決定于故障點(diǎn)與正常接地點(diǎn)的相對位置,即短路匝中包圍磁通的多少。最大電流，此電流很大，為mA級（一般小于0.3A）,當(dāng)存在接地故障后,鐵芯主磁通周圍相當(dāng)于有短可達(dá)數(shù)百安培。與變壓器所帶

16、負(fù)荷情況也有關(guān)。圖1-28 鐵芯接地應(yīng)急措施接線圖 MOA_金屬氧化物避雷器（防止RX開路的后備保護(hù)）圖1-29判斷鐵芯故障點(diǎn)部位 I1_上夾件接地回路中電流；I2_鐵芯接地回路中電流有的單位采用圖1-28所示的原理接線圖進(jìn)行參數(shù)測定，其方法如下：（1）正常運(yùn)行時(shí)Q1、Q2關(guān)合。（2）測試故障電流時(shí)，將電流表 A兩個(gè)端子接入，拉開 Ql刀閘即可測量，測試完畢，合上Q1取下電流表A。（3）測量接地電流時(shí)，在采取限流措施后，將Q2刀閘斷開即可。測試完畢后，合上 Q2，取下毫安表恢復(fù)運(yùn)行。（4）測量鐵芯開路電壓（即鐵芯在高電場中的懸浮電位）時(shí)，接人電壓表，拉開Q1，即可讀數(shù)，測試完畢后，合上Ql，取

17、下電壓表。對于鐵芯和上夾件分別引出油箱外接地的變壓器，如圖129所示。如測出夾件對地電流為I1和鐵芯對地電流為I2，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可判斷出鐵芯故障的大致部位，其判斷方法是：I1= I2，且數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，夾件與鐵芯有住接點(diǎn)；I2I1，I2數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，鐵芯有多點(diǎn)接地；I1I2，I1數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，夾件碰殼在采用鉗形電流表測試電流時(shí)，應(yīng)注意干擾。測量時(shí)可先將鉗形也流表緊靠接地線，讀取第1次電流值，然后再將地線鉗入，讀取第2次電流值，兩次差值即為實(shí)際接地電流。1. 停電電氣測試分析法 停電后，進(jìn)行電氣測試的內(nèi)容和方法如下。（l）正確測量各級繞組的直流電阻。若谷組數(shù)據(jù)未超標(biāo)，且各相之間與歷次測試數(shù)

18、據(jù)之間相比較，無明顯偏差。變化規(guī)律基本一致，由此可排除故障部位在電氣回路內(nèi)（如分接開關(guān)接觸不良，引線接觸松動(dòng)，套管導(dǎo)電桿兩端引出線接觸不良等）。（2）為了更進(jìn)一步核定是否為鐵芯多點(diǎn)接地，可斷開接地線，用2500V絕緣電阻表對鐵芯接地套管測量絕緣電阻，由此判定鐵芯是否接地以及接地程度。對于無套管引出接地線的變壓器。色譜數(shù)據(jù)分析判斷顯得更為重要。停電測試各繞組直流電阻，排除裸金屬過熱的可能性，從而確定變壓器鐵芯是否接地。3故障點(diǎn)具體位置的查找通過上述測試分析，確定變壓器鐵芯存在多點(diǎn)接地故障后，便可進(jìn)一步查找故障點(diǎn)的具體位置。吊罩后，對于雜物引起的接地，較為直觀，也比較容易處理。但也有某些情況，停電

19、吊罩后找不到故障點(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，在鐵軛兩側(cè)的硅鋼片上通6V的直流，然后用直流電壓表依次測量各級硅鋼片間的電壓，如圖1-30所示，當(dāng)電壓等于零或者表針指示反向時(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 220380V交流電壓，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逐點(diǎn)測量，如圖131所示，當(dāng)毫安表中電流為零時(shí)，則該處為故障點(diǎn)。這種測電流法比測電壓法準(zhǔn)確、直觀。 圖1-30檢測電壓的接線圖圖1-31測量電流的接線圖若用上述兩種方法，

20、仍查不出故障點(diǎn)，最后可確定為鐵芯下夾件與鐵軛階梯間的木塊受潮或表面有油泥。將油泥清理干凈后，進(jìn)行干燥處理，故障可排除。一般對變壓器油進(jìn)行微水分析可發(fā)現(xiàn)是否受潮。（3）鐵芯加壓法。就是將鐵芯的正常接地點(diǎn)斷開，用交流試驗(yàn)裝置給鐵芯加電壓，若故障點(diǎn)接觸不牢固，在升壓過程中會(huì)聽到放電聲，根據(jù)放電火花可觀察到故障點(diǎn)。當(dāng)試驗(yàn)裝置電流增大時(shí)，電壓升不上去，沒有放電現(xiàn)象，說明接地故障點(diǎn)很穩(wěn)固，此時(shí)可采用下述的電流法。（4）鐵芯加大電流法。也是將鐵芯的正常接地點(diǎn)斷開，用電焊機(jī)裝置給鐵芯加電流，其原理接線如圖1-32所示。當(dāng)電流逐漸增大，且鐵芯故障援地點(diǎn)電阻大時(shí)，故障點(diǎn)溫度升高很快，變壓器油將分解而冒煙，從而可以

21、觀察到故障點(diǎn)部位。故障點(diǎn)是否消除可用鐵芯加壓法驗(yàn)證。圖1-32電焊機(jī)裝置給鐵芯加電流原理接線圖Q1-400V ,25A閘刀；Q2-壓板；R1-可調(diào)電阻器500W,400；R2-保護(hù)電阻；Lk-可調(diào)電感；Tr-電焊機(jī) 【例5】某局對220kV變壓器取油樣化驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)主變絕緣油總烴嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到910ppm，而且乙炔也超標(biāo)，達(dá)到12ppm。這說明變壓器內(nèi)部有高溫過熱性故障。于是又由三個(gè)單位多次對主變壓器進(jìn)行絕緣材色譜分析，結(jié)果是總烴含量已達(dá)999ppm。根據(jù)總烴含量增長的速率，通過三比值法分析，說明故障在迅速發(fā)展。各次色譜分析結(jié)果如表1-11所示。（1）故障點(diǎn)溫度估計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算熱點(diǎn)溫度

22、，估算為770780；通過三比值計(jì)算，查表編碼均為“0、2、2”，是高于700高溫范圍的熱故障；乙炔含量的增加表明熱點(diǎn)溫度可能高于1000。（2）故障點(diǎn)產(chǎn)氣速率。根據(jù)第 34天的色譜分析， 18h的絕對產(chǎn)氣速率；總烴為 97mLh，乙炔為 47mLh；根據(jù)第5、 6天的分析，23h的絕對產(chǎn)氣速率：總徑為135mLh，乙炔為5LmL/h，乙烯為97lmLh。表111 變壓器色譜分析結(jié)果（ppm）取樣日期氫（H2)甲烷（CH4)乙烷（C2H6)乙烯（C2H4)乙炔（C2H4)一氧化碳（CO2)二氧 化碳（CO2)總烴（C1+C2)第1天第2天第3天第4天第5天第6天 326354576664 15

23、8213214225245250 110131131133145145 630643735781876846 121213162023277034083494348635453887 9109991093115512861264 （3）故障點(diǎn)部位估計(jì)。從一氧化碳和二氧碳含量推斷，故障未涉及固體絕緣，在所做的電氣試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)異常，也證實(shí)了主變絕緣未受損傷。第一天的色譜分析中C2H2占?xì)錈N總量為  而 C2H4/C2H6846/145=58根據(jù)資料推薦C2H2一般只占?xì)錈N總量的2%以下,C2H4/ C2H6的比值一般小于6。所以油中乙炔含

24、量比其他故障氣體較小，C2H4/ C2H6也小于6。估計(jì)故障部位可能在變壓器磁路。根據(jù)對變壓器9臺潛油泵進(jìn)行的油中溶解氣體分析，結(jié)集與主體本體相同，也說明故障氣源來源于變壓器本體。變壓器吊鐘罩檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)上夾件內(nèi)襯加強(qiáng)鐵斜邊與上鐵軛的下部階梯形棱邊距離不夠，加上運(yùn)行中的振動(dòng)，使之在C相端處相碰，形成了故障接地點(diǎn)，如圖1-33所示。這樣就與原來的接地點(diǎn)形成了環(huán)流發(fā)熱。圖1·33鐵芯的接地故障點(diǎn)故障點(diǎn)在磁路部位，其檢查結(jié)果證實(shí)了色譜分析和對故障部位的估計(jì)是正確的。【例6】華中某電業(yè)局一臺主變壓器的型號為SFPSZ3一120000/220，運(yùn)行中進(jìn)行氣相色譜分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)有異常情況，其診

25、斷過程如下：1色譜分析數(shù)據(jù)表1-12列出了幾次色譜分析結(jié)果，從5月30日和6月3目的數(shù)據(jù)看，總烴均大于注意值150ppm，其增長速度很快；而且CH4和C2H4為主導(dǎo)型成分，因此可判斷為過熱故障。表112 色譜分析結(jié)果時(shí)間油中組分（ppm）說明CH4C2H6C2H4C2H2H2COCO2C1+C25月30日6月3日6月3日6月14日6月23日240.5290290262310714714921192973553734743000004112585800686137310318379070915842896457908209485不合格不合格8個(gè)油泵部位的油的分析數(shù)據(jù)檢修后送電前主變壓器油的分析數(shù)

26、據(jù)送電3天后主變壓器的分析數(shù)據(jù)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則（GB7252_87）中的三比值法，其編碼組合為“0、2、l”。所以可進(jìn)一步判斷故障性質(zhì)為300700中等溫度范圍的熱故障。根據(jù)判斷故障性質(zhì)的三比值法可知，鐵芯局部發(fā)熱是導(dǎo)致這種熱故障的原因之一。而重點(diǎn)對鐵芯進(jìn)行檢測。2絕緣測試通過測試發(fā)現(xiàn)鐵芯有接地現(xiàn)象，其對地絕緣電阻只有2。由上述分析可以初步判斷故障發(fā)生在鐵芯部分，因此進(jìn)行通電檢查，以確定故障點(diǎn)。3查找故障點(diǎn)（1）直流法。由于變壓器停運(yùn)后，不吊罩，放盡油，從人孔進(jìn)入殼內(nèi)進(jìn)行檢查時(shí)未能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。而吊罩檢查仍未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，故先采用直流法測試。如圖134所示，將1224V

27、直流電壓加在鐵芯上，使各點(diǎn)產(chǎn)生電壓降，用一個(gè)檢流計(jì)沿鐵芯的各個(gè)位置查找故障點(diǎn)。測試棒沿鐵芯移動(dòng)，觀察表計(jì)正負(fù)值大小變化。表針指示值為零時(shí)，即為故障點(diǎn)所在位置。越過故障點(diǎn)繼續(xù)往前測試時(shí)，儀表指示數(shù)為負(fù)值。利用這個(gè)方法雖然找到了故障區(qū)，但未找到故障點(diǎn)的確切位置。           圖1-34 直流壓降法查的故障點(diǎn) 圖1-35用交流電弧法檢查鐵芯故障位置（2）交流電弧法。為了尋找故障的確切位置，采用通入交流電的辦法，使之在故障點(diǎn)處產(chǎn)生電弧，其接線如圖l35所示。測試中施加的交個(gè)電壓數(shù)值為2030V，鐵芯對鐵軛的電阻力2，電流為1015A，可以產(chǎn)生較

28、強(qiáng)的電弧。當(dāng)將交流電壓加在鐵軛和鐵芯上后，即發(fā)現(xiàn)放電點(diǎn)，有明顯的電弧火花，并有放電聲音和白色的煙。經(jīng)兩次通電檢查后，查出故障點(diǎn)的確切位置在220kV側(cè)上角，C相外側(cè)鐵芯側(cè)柱上部，鐵芯與鐵軛之間的一塊絕緣木板頂部中間。 故浮點(diǎn)之所以在鐵芯與鐵軛中間空隙處的一個(gè)油道內(nèi)，估計(jì)變壓器運(yùn)行時(shí)油中有一導(dǎo)電異物從鐵芯頂部經(jīng)油道間隙掉到此處，使鐵芯與鐵軛短路，燒壞膠本絕緣板，形成接地，產(chǎn)生局部放電和過熱。經(jīng)修理后，鐵芯與鐵軛之間的絕緣電阻由原來的2上升到140，恢復(fù)正常?！纠?】華北某供電公司一臺主變壓器，其型號為SJ一560035，按公司規(guī)定每半年進(jìn)行一次色譜分析，其結(jié)果如表113所示。表 l13色譜分析結(jié)

29、果日期油中組分(ppm)CH4C2H6C2H4C2H2H2COCO2C1+C21990年3月29日1990年9月7日1991年3月25日1991年5月7日5.023.029.09.018.033.049.0100.0178.09.09.012.014.057.0178.054.075.02901.0410.02374.03043.038.049.0132.0225.0由表中1991年3月25日的色譜分析結(jié)果可知，總烴值沒有超過注意值150ppm，所以會(huì)認(rèn)為該變壓器是正常的。但是總烴的相對產(chǎn)氣速率為 =(132-49)/49X(1/6.6)X100%=25.6(%/mon)其值大于10

30、,故可認(rèn)為該變壓器有異常。然而，規(guī)程中又提到，對總烴起始含量很低的設(shè)備不宜采用此判據(jù)。由于該變壓器前兩次的分析結(jié)果的總烴分別為38、49ppm，可以認(rèn)為起始含量不高。所以容易忽視上述色譜分析結(jié)果。而認(rèn)為變壓器正常。對于經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)工作者。會(huì)抓住這個(gè)捕捉變壓器故障的關(guān)鍵時(shí)刻，采用多種方法進(jìn)行細(xì)致的分析判斷。例如，采用三比值法判斷為高于700高溫范圍的熱故障。采用西德的四比值法判斷為鐵件或油箱出現(xiàn)不平衡電流。因此可以認(rèn)為這臺變壓帶是不正常的。5月7日的分析結(jié)果仍證明了上述結(jié)論是正確的，而且總烴超過注意值，其相對產(chǎn)氣速率還在增長。說明該臺變壓器確有故障。吊芯檢查發(fā)現(xiàn)，鐵芯存在多點(diǎn)接地故障，下軛鐵突

31、出的硅鋼片已將鐵芯與蟄腳間的絕緣刺破?！纠?】東北某電業(yè)局、改造增容的一臺8F_2400066電力變壓器油完成交接試驗(yàn)項(xiàng)目后，于當(dāng)天投入運(yùn)行。投運(yùn)一天后。變壓器溫升達(dá)30，箱殼焊接線以上很熱,個(gè)別部位燙手,而焊接線以下溫度較低。投運(yùn)一天后的油色譜分析結(jié)果如表1一41所示。表1-14 色譜分析結(jié)果試驗(yàn)日期狀 況油中組分（PPm)H2CH4C2H6C2H4C2H2C1+C2COCO23月26日3月29日4月10日投運(yùn)前空載運(yùn)行 30h處理后痕量000581.71.20.12140691.495.592.340530.510.202729.204.4333221764805001. 從總烴的產(chǎn)氣速率

32、來考察故障的發(fā)展超勢 絕對產(chǎn)氣率為 產(chǎn)氣速率大于注意值,表明變壓器故障點(diǎn)消耗的能量不容忽視。2從溫度計(jì)算值來看故障特點(diǎn)T=322lg（C2H4C2H6）525 322lg（559140） 525719（）由溫度計(jì)算值可知，變壓器內(nèi)部有比較嚴(yán)重的發(fā)熱故障存在。發(fā)熱部位在散熱器中心上部，由此推斷鐵芯或夾件與箱殼上都有相碰之處，或鐵芯有兩點(diǎn)接地，由于鐵芯被短路，渦流損耗造成鐵芯發(fā)熱，使油溫上升。3從檢查性空載試驗(yàn)來看故障情況空載試驗(yàn)采用單相法。空載電流I0=088，比出廠值、I0=0465大一914；空載損耗P030.1kw，比出廠值P0=2502kW大20。每相損耗PA=138kW，明顯

33、增大；PB=41kW，PC11495kW，稍增大。再從空載電流來看，第一次ab相勵(lì)磁電流為153A，第二次為8.8A，明顯下降，可推斷接地故障為活動(dòng)性金屬體所致。由以上試驗(yàn)推斷該變壓器鐵芯有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地故障。吊芯后發(fā)現(xiàn)：1. 溫度計(jì)座與上夾件相碰，且被撞彎，上夾件有明顯被碰擠的劃痕，如圖1-36所示。 圖1-36 溫度計(jì)座與上夾件相碰(2）用絕緣電阻表測鐵芯絕緣時(shí)，又發(fā)現(xiàn)鐵芯下部還有一處接地，絕緣電阻為OM；用萬用表測量為45。對上述故障點(diǎn)進(jìn)行處理后，溫升、色譜分析結(jié)果及空載試驗(yàn)結(jié)果均正常。六、鐵芯多點(diǎn)接地故障的處理方法l.能退出運(yùn)行者變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，多數(shù)情況下是由于懸浮物在電磁場作

34、用下形成導(dǎo)電小橋造成的，對這種情況，可采用電容放電沖擊法排除。圖l37所示為電容充放電電路，電容C為50F左右，直流電壓發(fā)生器輸出電壓大約為1000V。使用時(shí)首先合雙向開關(guān)Q到1側(cè)，對電容C充電，充電后快速把開關(guān)Q合到2側(cè)，對變壓器故障點(diǎn)放電。反復(fù)進(jìn)行幾次，故障即可消除。如東北某電業(yè)局有3個(gè)變電所的3臺主變壓器在運(yùn)行中都曾出現(xiàn)過鐵芯對地絕緣電阻下降的現(xiàn)象，絕緣電阻小到幾千歐，均采用電容放電沖擊法排除了。圖1-37電容充放電電路 圖1-39 鐵芯與夾件示意圖有的單位采用絕緣電阻表對電容器充電再放電的方法，也收到良好的效果。例如，華東某水電廠，1992年10且對一臺型號為DFL�60

35、MVA220kV的單相變壓器進(jìn)行大修時(shí)，用絕緣電阻表測量C相鐵芯對下夾件絕緣電阻力零（已拆除原接地鋼片），再用萬用表測得其絕緣電阻為20k說明鐵芯多點(diǎn)接地。三次排油反復(fù)查找都沒有找到故障點(diǎn)，最后用5000V絕緣電阻表先對4F的電容器充電，再由電容器對變壓器鐵芯放電，只聽在下夾件附近“啪”的一聲，故障即消失，測得的絕緣電阻力1000M。用絕緣電阻表對電容器完電再放電的原理接線圖如圖l38所示。鐵芯與夾件的示意圖加圖139所示。還有的單位采用大電流沖擊法也很有效。例如，上述的鐵芯下部的絕緣電阻用絕緣電阻表測量為0M，用萬用表測為45，為消除故障，如圖l40所示，在現(xiàn)場采用一臺電焊機(jī)，將焊把瞬間觸碰

36、外殼，只見昌一股煙。靠近鐵芯下部與夾件間的金屬物不見了。復(fù)測鐵芯各處的絕緣電阻分別為：鐵芯對地2600M；穿芯螺栓對地5000M，三個(gè)壓環(huán)接地片對地 1000M。 圖1-40大電流沖擊法示意圖多數(shù)鐵芯故障，需吊罩檢查處理。2暫不能退出運(yùn)行者有的變壓器雖然出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障，但暫不能退出運(yùn)行。這時(shí)可采取如下臨時(shí)措施：（1）有外引接地線時(shí)，如果故障電流較大，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，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。（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)沿線電阻，將電流限制在 1A以下?；€電阻的選擇原則，是將正常工作接地線打開測得的電壓 U除以地線上的電流I，即R=UI，電流為23A。R一般選取在2501000之間。并選取適當(dāng)?shù)碾娮韫β室苑乐拱l(fā)熱。這種率接電阻的方法，能防止接地故障消失后造成鐵芯出現(xiàn)懸浮電位。（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，這樣可使環(huán)流減少到很小。如一臺S