【培訓(xùn)課件】變壓器鐵芯接地

1、【培訓(xùn)課件】變壓器鐵芯接地變壓器鐵芯接地目錄1、前言.32、鐵芯接地產(chǎn)生原因.43、鐵芯接地測(cè)試.64、鐵芯接地的處理方法.105、案例分析.136、結(jié)論前言 電力變壓器在正常運(yùn)行時(shí) ，繞組周圍存在電場(chǎng)而鐵心和夾件等金屬構(gòu)件處于電場(chǎng)中， 若 鐵 心未可靠接地，則會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象， 損 壞 絕 緣 。因 此，鐵心必須有一點(diǎn)可靠接地。 如果 鐵芯由于某種原因出現(xiàn)另一個(gè)接地點(diǎn)， 形 成 閉 合 回 路 ，則 正 常 接 地 的引線上就會(huì)有環(huán)流。 其一方面造成鐵芯局部短路過(guò)熱甚至局部燒損，另一方面由于鐵心的正常接地線， 產(chǎn) 生 環(huán) 流 造成變壓器局部過(guò)熱 也 可 能 產(chǎn) 生 放電性故障。 因此準(zhǔn)確及時(shí)診

2、斷變壓器鐵芯接地故障并采取積極措施 ，對(duì)于系統(tǒng)的安全 穩(wěn) 定 運(yùn) 行 意義重大。鐵芯接地產(chǎn)生原因 大型電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中 發(fā) 生鐵芯接 地缺陷主要包括以下幾方面 1、變壓器在制造或大修過(guò)程中 ，如 果 鐵 刷 絲起重用的鋼絲繩的斷股及微小金屬絲等被遺留在變 壓 器 油 箱 內(nèi)，當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí) 這 些 懸 浮 物 在 電磁場(chǎng)的作用下形成導(dǎo)電小橋 ，使鐵心與油箱短接。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(jìn)入主變油箱中導(dǎo)致鐵心與油箱短接 3、變壓器油箱和散熱器等在制造過(guò)程中 ，由于焊渣清理不徹底當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí)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

3、強(qiáng)油循環(huán)冷卻變壓器中容易發(fā)生。4、鐵芯上落有金屬雜物， 將鐵心內(nèi)的絕緣油道間或鐵芯與夾件間短接。5、變壓器進(jìn)水使鐵芯底部絕緣墊塊受潮， 引起鐵芯對(duì)地絕緣下降。6、鐵心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(guò)長(zhǎng)或鐵心定位裝置松動(dòng) ，在器身受沖擊發(fā)生位移后夾件與油箱壁相碰。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。鐵芯接地測(cè)試1、運(yùn)行中的檢測(cè)方法 在運(yùn)行中， 可以通過(guò)使用鉗形電流表測(cè)量鐵芯外接地線中的電流來(lái)判斷鐵心是否存在多點(diǎn)接地故障

4、 。該電流一般不大于100mA 如果電流達(dá)到1A以上則可判斷鐵芯存在多點(diǎn)接地故障。 如變壓器的鐵芯和上夾件分別引出接地還可通過(guò)分別測(cè)量其接地線中的電流來(lái)大致判斷故障部位。如圖1 圖一2、停電后的檢測(cè)方法 停電后未吊罩時(shí) ，可以通過(guò)使用兆歐表測(cè)量鐵心和夾件等引出的應(yīng)一點(diǎn)接地的絕緣電阻來(lái)判斷是否存在多點(diǎn)接地故障。3、氣相色譜分析 對(duì)油中含氣量進(jìn)行氣相色譜分析 也 是 發(fā) 現(xiàn) 變壓器鐵心接地最有效的方法之一 。出現(xiàn)鐵芯接地故障 的 變 壓 器 其油色譜分析數(shù)據(jù)中 總 烴 含 量 超 過(guò)變壓器油中溶解氣體和判斷導(dǎo)則GB/T7252-1987規(guī)定的注意值其中C2H2或者C2H4 含量低或沒(méi)有。若乙烯或者

5、乙炔也超過(guò)注意值則可能是動(dòng)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 鐵心是否多點(diǎn)接地鐵芯接地的處理方法1、不吊芯臨時(shí)串接限流電阻 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障后，為保證設(shè)備的安全，均需停電進(jìn)行吊芯檢查和處理。但對(duì)于系統(tǒng)暫不允許停電檢查的，可采用在外引鐵芯接地回路上串接電阻的臨時(shí)應(yīng)急措施，以限制鐵芯接地回路的環(huán)流，防止故障進(jìn)一步惡化。 在串接電阻前，分別對(duì)鐵芯接地回路的環(huán)流和開(kāi)路電壓進(jìn)行測(cè)量，然后計(jì)算應(yīng)串電阻阻值。注意所串電阻不宜太大，以保護(hù)鐵芯基本處于地電位;也不宜太小，以能將環(huán)流限制在0.1A以下。同時(shí)還需注意所串電阻的熱容量，以防燒壞電阻造成鐵芯開(kāi)路。 2、吊芯檢

6、查 (1)分部測(cè)量各夾件或穿心螺桿對(duì)鐵芯(兩分半式鐵芯可將中間連片打開(kāi))的絕緣以逐步縮小故障查找范圍。 (2)檢查各間隙、槽部重點(diǎn)部位有無(wú)螺帽、硅鋼片、廢料等金屬雜物。 (3)清除鐵芯或絕緣墊片上的鐵銹或油泥，對(duì)鐵芯底部看不到的地方用鐵絲進(jìn)行清理。 (4)對(duì)各間隙進(jìn)行油沖洗或氮?dú)鉀_吹清理。 (5)用榔頭敲擊振動(dòng)夾件，同時(shí)用搖表監(jiān)測(cè)，看絕緣是否發(fā)生變化，查找并消除動(dòng)態(tài)接地點(diǎn)。 3、放電沖擊法 由于受變壓器身在空氣中暴露時(shí)間不宜太長(zhǎng)的限制，以及變壓器本身裝配形式的制約，現(xiàn)場(chǎng)很多情況下無(wú)法找到其具體確切接地點(diǎn)。特別是鐵銹焊渣懸浮、油泥沉積造成的多點(diǎn)接地，更是難于查找。此類故障可采用放電沖擊法，這種方

7、法要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯狀態(tài)下可進(jìn)行。 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，主要有電容直流電壓法和電焊機(jī)交流電流法。電焊機(jī)交流電流法只適用于金屬性接地故障，但電流不好控制，而現(xiàn)場(chǎng)這種情況極少，接地電阻大都幾百歐以上。電容直流電壓法現(xiàn)場(chǎng)取材較困難，操作不便且不安全，也不宜推廣。根據(jù)檢修實(shí)例和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，本文介紹一種安全可靠、操作簡(jiǎn)便，而且利于快速就地取材的方法。這種方法就是利用高壓電氣試驗(yàn)用升壓變壓器進(jìn)行放電沖擊?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)注意換算好二次電壓，由于鐵芯對(duì)地絕緣墊片很薄，故二次電壓不能高于2500V。 案例一某變壓器是一電力變壓器廠 1997年 4月 生 產(chǎn)的 產(chǎn) 品 1998年 7月 投

8、運(yùn) 型 號(hào) 為ODFPSZ-250000/220在2006 年12 月進(jìn)行鐵心接地電流測(cè)量試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流超標(biāo)( 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(yàn)數(shù)據(jù)如表1 所示 表1歷次停電預(yù)試鐵心絕緣數(shù)據(jù)如表2 所 示歷 次油色譜分析數(shù)據(jù)如表3 所示缺陷分析v結(jié) 合 表1 及 表2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為 鐵 心與夾件間絕緣存在絕緣薄弱環(huán)節(jié)。在運(yùn)行過(guò)程中絕緣劣化出現(xiàn)鐵心與夾件連通狀態(tài)，從而在磁通作用下鐵心與夾件間形成環(huán)流 ，導(dǎo)致鐵心接地電流與夾件接地電流同時(shí)增大。 由鐵心和夾件接地電流數(shù)值近似相等現(xiàn)象認(rèn)為， 鐵心除本身接地點(diǎn)和通過(guò)夾件薄弱環(huán)節(jié)接地點(diǎn)外沒(méi)有其他接地點(diǎn)。v表 3數(shù)據(jù)表明各種成分

9、均有緩慢增長(zhǎng) 其中CO CO2 C2H2的增長(zhǎng)為明顯， 應(yīng)該為固體絕緣存在缺陷。v同時(shí)對(duì) 2006年12 月 15日變壓器油色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn)行三比值法分析 。編碼為0、2、2 對(duì)應(yīng)故障為高溫過(guò)熱故障 (大于700。C) 結(jié)合以上分 析 認(rèn) 為可能是引線夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接不良及鐵心漏v磁以及鐵心多點(diǎn)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(yàn)方法確認(rèn)分析結(jié)果v綜合以上分析 為進(jìn)一步確認(rèn)分析結(jié)果進(jìn)行如下試驗(yàn)。如圖2 所示，滑線變阻器調(diào)至零阻值并合上刀閘，打開(kāi)接地引線后打開(kāi)刀閘， 此時(shí)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(shí)記v錄電壓和電

10、流表讀數(shù)。 所得試驗(yàn)結(jié)果如表4 所示，試驗(yàn)結(jié)束后合上刀閘， 將接地引線恢復(fù)后拆除其余試驗(yàn)接線。 此試驗(yàn)選取夾件引線而非鐵心引線串入試驗(yàn)回路。 是為減輕試驗(yàn)中出現(xiàn)意外開(kāi)路造成懸浮而產(chǎn)生的不良后果。v由表4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)中鐵心與夾件電流同時(shí)減小的現(xiàn)象可以確認(rèn)，鐵心與夾件間絕緣不良，而非鐵心對(duì)地存在多點(diǎn)接地，同時(shí)為選取串聯(lián)電阻阻值提供依據(jù)。帶電處理方法 由于該變電站為樞紐變電站， 供 電 負(fù) 載 較 大，短期內(nèi)不能安排停電檢修。 為限制鐵心與夾件間環(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(yàn)數(shù)據(jù)選取兩只容量為1000w阻值為600 電阻并聯(lián)作為串聯(lián)電阻, 同時(shí)并聯(lián)一刀閘以便測(cè)量不

11、串電阻時(shí)的接地電流. 在串入電阻后夾件接地電流為 鐵 心 接地 電 流 為 22mA滿足規(guī)程要求的小于100mA 標(biāo)準(zhǔn). 在長(zhǎng)期運(yùn)行中電流值穩(wěn)定 油色譜數(shù)據(jù)穩(wěn)定,說(shuō)明已消除該缺陷。案例2內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)電廠內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)電廠#1主變壓器是保定變壓器廠生產(chǎn)，型號(hào)為主變壓器是保定變壓器廠生產(chǎn)，型號(hào)為SFP-240000/220，在，在1993年年1月底投入使用，月底投入使用，4月發(fā)現(xiàn)主變鐵月發(fā)現(xiàn)主變鐵芯多點(diǎn)接地。當(dāng)時(shí)實(shí)測(cè)的環(huán)流為芯多點(diǎn)接地。當(dāng)時(shí)實(shí)測(cè)的環(huán)流為7.5A，萬(wàn)用表實(shí)測(cè)鐵芯對(duì)地絕，萬(wàn)用表實(shí)測(cè)鐵芯對(duì)地絕緣緣5k，色譜分析未發(fā)現(xiàn)總烴超標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，色譜分析未發(fā)現(xiàn)總烴超標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析1主變鐵主變鐵芯接

12、地故障不很嚴(yán)重，決定采取臨時(shí)措施，在鐵芯工作接地串芯接地故障不很嚴(yán)重，決定采取臨時(shí)措施，在鐵芯工作接地串接一電阻將環(huán)流限制在接一電阻將環(huán)流限制在100mA以下，同時(shí)定期對(duì)環(huán)流和串聯(lián)電以下，同時(shí)定期對(duì)環(huán)流和串聯(lián)電阻電壓進(jìn)行測(cè)量，加強(qiáng)絕緣油的色譜分析。變壓器工作接地串阻電壓進(jìn)行測(cè)量，加強(qiáng)絕緣油的色譜分析。變壓器工作接地串聯(lián)一聯(lián)一300電阻后，實(shí)際測(cè)量環(huán)流為電阻后，實(shí)際測(cè)量環(huán)流為37.5mA，鐵芯對(duì)地電壓，鐵芯對(duì)地電壓12V，色譜分析正常，之后一直跟蹤監(jiān)視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣率。，色譜分析正常，之后一直跟蹤監(jiān)視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣率。油色譜跟蹤試驗(yàn)分析油色譜跟蹤試驗(yàn)分析從1993年5月到1995年5月，總烴含量(1

13、00150ppm)數(shù)據(jù)偏高說(shuō)明變壓器內(nèi)部有過(guò)熱點(diǎn)，但從總烴量上看，過(guò)熱點(diǎn)還不能說(shuō)十分嚴(yán)重。主變吊芯檢查主變吊芯檢查 96年年6月月8日由保定變壓器廠、內(nèi)蒙電科院、豐日由保定變壓器廠、內(nèi)蒙電科院、豐鎮(zhèn)發(fā)電廠共同對(duì)主變進(jìn)行吊芯檢查，在吊起鎮(zhèn)發(fā)電廠共同對(duì)主變進(jìn)行吊芯檢查，在吊起C相相線圈后（線圈綁帶存在問(wèn)題），用線圈后（線圈綁帶存在問(wèn)題），用2500V搖表測(cè)量鐵搖表測(cè)量鐵芯絕緣電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)芯絕緣電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)B相低壓側(cè)下夾件磁屏蔽處有放相低壓側(cè)下夾件磁屏蔽處有放電聲，即為鐵芯接地點(diǎn)，如拆電聲，即為鐵芯接地點(diǎn)，如拆B(yǎng)相下夾件磁屏蔽必須相下夾件磁屏蔽必須吊出吊出B相線圈，但是根據(jù)磁屏蔽的安裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)相

14、線圈，但是根據(jù)磁屏蔽的安裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)為是金屬發(fā)絲類物體造成鐵芯多點(diǎn)接地故障。為是金屬發(fā)絲類物體造成鐵芯多點(diǎn)接地故障。消除故障方法消除故障方法 通過(guò)以上綜合分析，造成鐵芯多點(diǎn)接地，可能是由于鐵芯毛刺、焊渣或懸浮物引起的接地故障。如果利用電焊進(jìn)行大電流沖擊法，現(xiàn)場(chǎng)操作不方便，點(diǎn)焊時(shí)間不好掌握，易造成鐵芯絕緣受損。通過(guò)比較決定用電容放電法進(jìn)行處理，電容器瞬間放電產(chǎn)生的巨大電流將熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間大沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力使殘留雜物移開(kāi)原來(lái)位置。 UC -電容電壓 C-電容50f K-開(kāi)關(guān) 利用開(kāi)關(guān)K合到1側(cè)給電容充電，先充500V，充好后將開(kāi)關(guān)迅速切換到2側(cè)放電，這樣多次觀察鐵芯放電或發(fā)熱點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再充1000V電壓放電，最高允許充到3000V電壓，幾次放電后，鐵芯接地現(xiàn)象消除了，測(cè)鐵芯對(duì)地絕緣2500M，滿足大于200M的要求，測(cè)量線圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預(yù)試時(shí)基本相同。經(jīng)過(guò)幾年的鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)和預(yù)試，均無(wú)異常，說(shuō)明這種處理方法取得了預(yù)期效果。由此可見(jiàn)，即使不吊罩也可以采用電容放電沖擊法將懸浮物燒掉，有時(shí)也會(huì)將不穩(wěn)定金屬?zèng)_掉，這種方法簡(jiǎn)單快捷