變壓器鐵芯接地電流超標缺陷分析及處理

1、1前言在正常運行時，繞組周圍存在電場，而鐵芯和夾件等金屬構(gòu)件處于電場中， 若鐵芯未可靠接地，則會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，損壞絕緣。因此，鐵芯必須有一點可靠 接地，如果鐵芯由于某種原因出現(xiàn)另一個接地點， 形成閉合回路，則正常接地的 引線上就會有環(huán)流。其一方面造成鐵芯局部短路過熱，甚至局部燒損；另一方面， 由于鐵芯的正常接地線產(chǎn)生環(huán)流，造成局部過熱，也可能產(chǎn)生放電性故障。因此， 準確、及時診斷鐵芯接地故障并采取積極措施，對于系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行意義 重大。2運行鐵芯接地缺陷原因分析大型在運行過程中，發(fā)生鐵芯接地缺陷主要包括以下幾方面。(1) 在制造或大修過程中，如果鐵刷絲、起重用的鋼絲繩的斷股及微小金屬 絲

2、等被遺留在油箱內(nèi)，當(dāng)運行時，這些懸浮物在電磁場的作用下形成導(dǎo)電小橋， 使鐵芯與油箱短接，這種情況常常發(fā)生在油箱底部。(2)潛油泵軸承磨損產(chǎn)生的金屬粉末進入主變油箱中導(dǎo)致鐵芯與油箱短接。(3)油箱和散熱器等在制造過程中，由于焊渣清理不徹底，當(dāng)運行時，在油 流作用下雜質(zhì)往往被堆積在一起，使鐵芯與油箱短接，這種情況在強油循環(huán)冷卻 中容易發(fā)生。(4) 鐵芯上落有金屬雜物，將鐵芯內(nèi)的絕緣油道間或鐵芯與夾件間短接。(5) 進水使鐵芯底部絕緣墊塊受潮，引起鐵芯對地絕緣下降。(6) 鐵芯下夾件墊腳與鐵軛間的絕緣板磨損脫落造成夾件與硅鋼片相碰。(7) 夾件本身過長或鐵芯定位裝置松動，在器身受沖擊發(fā)生位移后，夾件

3、與 油箱壁相碰。(8) 下夾件支板距鐵芯柱或鐵軛的距離偏小，在器身受沖擊發(fā)生位移后相碰。(9)上、下鐵軛表面硅鋼片因波浪突起，與鋼座套或夾件相碰。(10)穿心螺桿或金屬綁扎帶絕緣損壞，與鐵芯或夾件等相碰。3鐵芯接地缺陷的檢測和處理方法運行中的檢測方法在運行中，可以通過使用鉗形電流表測量鐵芯外接地線中的電流來判斷鐵芯 是否存在多點接地故障。該電流一般不大于 300mA如果電流達到1A以上則可判斷鐵芯存在多點接地故障。如的鐵芯和上夾件分別引出接地，還可通過分別測 量其接地線中的電流來大致判斷故障部位。停電后的檢測方法停電后未吊罩時，可以通過使用兆歐表測量鐵芯和夾件等引出的應(yīng)一點接地 的絕緣電阻來判

4、斷是否存在多點接地故障。氣相色譜分析對油中含氣量進行氣相色譜分析，也是發(fā)現(xiàn)鐵芯接地最有效的方法之一。 出 現(xiàn)鐵芯接地故障的，其油色譜分析數(shù)據(jù)中，總烴含量超過油中溶解氣體和判斷 導(dǎo)則（GB/T7252-1987）規(guī)定的注意值，其中C2H4 CH4含量低或沒有。若 C2H2 也超過注意值，則可能是動態(tài)接地故障。氣相色譜分析法可與前兩種方法綜合使 用，以判定鐵芯是否多點接地。運行鐵芯接地故障處理確認出現(xiàn)鐵芯多點接地缺陷，而本身又不能在短時間內(nèi)停電檢修時， 可考慮 使用下列方法。（1）可采用在接地回路中串入限流電阻作為臨時措施，限制缺陷進一步劣化,同時應(yīng)盡早安排檢修處理。（2）對于小型，使用大型濾油機

5、將油從下部打人，利用油流沖擊底部，將導(dǎo) 電顆粒沖離導(dǎo)電位置從而恢復(fù)鐵芯底部絕緣。4主變?nèi)毕莘治黾疤幚砘厩闆r某是一廠1984年7月生產(chǎn)的產(chǎn)品，1985年11月投運，型號為ODFPSZ-25OOOO/220在2006年12月進行鐵芯接地電流測量試驗中發(fā)現(xiàn)電流超 標（規(guī)定要求接地電流不大于100mA）具體數(shù)據(jù)及最近一次試驗數(shù)據(jù)如表1所示, 歷次停電預(yù)試鐵芯絕緣數(shù)據(jù)如表 2所示，歷次油色譜分析數(shù)據(jù)如表 3所示。表1鐵芯接地電流試驗時間鐵芯接地電流 （mA）夾件接地電流（mA）2006-12-14362036802006-7-5表2鐵芯絕緣試驗歷史數(shù)據(jù)試驗時間鐵芯對地（M Q） 夾件對地（M Q） 鐵

6、芯對夾件（M Q）2006-5-2822400222002822005-3-9I000I000I0002003-4-29500500500表3次色譜數(shù)據(jù)試驗時間H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2總烴2005-3-28002005-7-122005-10-1032006-1-132006-4-272006-7-202006-10-26162006-12-152007-1-32007-1-202007-1-26缺陷分析（1）結(jié)合表I及表2試驗數(shù)據(jù)分析認為，鐵芯與夾件間絕緣存在絕緣薄弱環(huán) 節(jié)，在運行過程中絕緣劣化出現(xiàn)鐵芯與夾件連通狀態(tài)，從而在磁通作用下鐵芯與夾件間形成環(huán)流，導(dǎo)致鐵芯接地電流

7、與夾件接地電流同時增大。 由鐵芯和夾件接 地電流數(shù)值近似相等現(xiàn)象認為，鐵芯除本身接地點和通過夾件薄弱環(huán)節(jié)接地點外 沒有其他接地點。表3數(shù)據(jù)表明各種成分均有緩慢增長，其中 C2H2 CO C02的增長較為 明顯，應(yīng)該為固體絕緣存在缺陷。同時對 2006年12月15日油色譜分析數(shù)據(jù)進 行三比值法分析，編碼為0、2、2對應(yīng)故障為高溫過熱故障（大于700C）。結(jié)合 以上分析認為可能是引線夾件螺絲松動或接頭焊接不良及鐵芯漏磁以及鐵芯多 點接地等（C2H2含量較低，應(yīng)用該方法意義并不是很大，只作為參考）。采用試驗方法確認分析結(jié)果綜合以上分析，為進一步確認分析結(jié)果進行如下試驗。 如圖I所示，滑線變 阻器調(diào)至

8、零阻值并合上刀閘，打開接地引線后打開刀閘，此時滑線變阻器已串入 夾件接地引線，在變化滑線變阻器阻值同時記錄電壓和電流表讀數(shù)，所得試驗結(jié)果如表4所示。試驗結(jié)束后合上刀閘，將接地引線恢復(fù)后拆除其余試驗接線。 此 試驗選取夾件引線而非鐵芯引線串入試驗回路， 是為減輕試驗中出現(xiàn)意外開路造 成懸浮而產(chǎn)生的不良后果。表4接地電阻選取試驗數(shù)據(jù)夾件I 鐵芯號電流(mA)電壓(V)計算值(Q)電流(mA)134203450220002030310001030451054052002376911207508307292669由表4試驗數(shù)據(jù)中鐵芯與夾件電流同時減小的現(xiàn)象可以確認，鐵芯與夾件間絕緣不良，而非鐵芯對地存

9、在多點接地，同時為選取串聯(lián)電阻阻值提供依據(jù)。帶電處理方法由于該站為樞紐站，供電負載較大，短期內(nèi)不能安排停電檢修。為限制鐵芯 與夾件間環(huán)流從而減緩絕緣裂化， 決定在夾件接地引下線中串入電阻。由上述試 驗數(shù)據(jù)選取兩只容量為1000W阻值為600Q電阻并聯(lián)作為串聯(lián)電阻，同時并聯(lián) 一刀閘，以便測量不串電阻時的接地電流。在串入電阻后夾件接地電流為22mA鐵芯接地電流為60mA滿足規(guī)程要求的小 于100mA標準。在長期運行中電流值穩(wěn)定，油色譜數(shù)據(jù)穩(wěn)定，說明已消除該缺陷。5結(jié)論(1)通過上述主變鐵芯多點接地分析處理過程，證明筆者所使用的帶電串入 滑線變阻器進行電壓電流檢測方法，可以判斷鐵芯和夾件都有接地引下線的主變 鐵芯多點接地是否為鐵芯與夾件間絕緣損壞，從而排除鐵芯對地存在