變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的診斷和處理

1、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的診斷及處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地，是變壓器較常見(jiàn)故障之一，據(jù)內(nèi)蒙電力公司 2001 年統(tǒng)計(jì)，鐵芯接地故障占變壓器故障42%的比例，這類(lèi)故障輕者造成鐵芯局部過(guò)熱， 重者造成鐵芯局部燒損。 由于發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)故障點(diǎn)的位置不同，對(duì)查找和處理都有一定的難度。危害和原因鐵芯多點(diǎn)接地故障的危害變壓器正常運(yùn)行時(shí)，是不允許鐵芯多點(diǎn)接地的。因?yàn)樽儔浩髡＿\(yùn)行中，繞組周?chē)嬖谥蛔兊拇艌?chǎng)，由于電磁感應(yīng)的作用，高壓繞組與低壓繞組之間，低壓繞組與鐵芯之間，鐵芯與外殼之間都存在著寄生電容，帶電繞組將通過(guò)寄生電容的耦合作用，使鐵芯對(duì)地產(chǎn)生懸浮點(diǎn)位。由于鐵芯及其他金屬構(gòu)件與繞組的距離不相等，使各構(gòu)件之間存在

2、著電位差，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)，便產(chǎn)生火花放電。這種放電是斷續(xù)的，長(zhǎng)期下去對(duì)變壓器油和固體絕緣都有不良影響，為了消除這種現(xiàn)象，把鐵芯與外殼可靠地連接起來(lái)，使它與外殼等電位，但當(dāng)鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地時(shí)，接地點(diǎn)就會(huì)形成閉合回路，造成環(huán)流，引起局部過(guò)熱，導(dǎo)致油分解，絕緣性能下降，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使鐵芯硅鋼片燒壞，造成主變重大事故。鐵芯接地故障原因1）安裝時(shí)疏忽使鐵芯碰殼，碰夾件。2）穿芯螺栓鋼座套過(guò)長(zhǎng)與硅鋼片短接。3）鐵芯絕緣受潮或損壞，導(dǎo)致鐵芯高阻多點(diǎn)接地。4）潛油泵軸承磨損，產(chǎn)生金屬粉末，形成橋路，造成箱底與 鐵軛多點(diǎn)接地。5）接地片因加工工藝和設(shè)計(jì)不良造成短路。6

3、）由于附件引起的多點(diǎn)接地。7） 由遺落在主變內(nèi)的金屬異物和鐵芯工藝不良產(chǎn)生的毛刺、 鐵銹與焊渣等因素引起接地。2 處理方法對(duì)于鐵芯有外引接地線(xiàn)時(shí)，可在鐵芯接地回路上串接電阻， 以限制鐵芯接地電流，此方法只能作為應(yīng)急措施采用。對(duì)于金屬異物造成的鐵芯接地故障，進(jìn)行吊罩檢查，可以發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于由鐵芯毛刺、金屬粉末堆積引起的接地故障，用以下方 法處理效果較明顯。（ 1）電容放電沖擊法。(2)交流電弧法。(3)大電流沖擊法，即采用電焊機(jī)。3鐵芯多點(diǎn)接地故障判斷及處理現(xiàn)以豐鎮(zhèn)電廠#1主變?yōu)槔榻B如何分析、判斷和處理鐵芯多點(diǎn)接 地故障。豐鎮(zhèn)電廠#1主變壓器是保定變壓器廠生產(chǎn)，型號(hào)為 SFP-240000/

4、220,在 1993年1月底投入使用，4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7.5A,萬(wàn)用表實(shí)測(cè)鐵芯對(duì)地絕緣5kQ,色譜分析未發(fā)現(xiàn)總炫超 標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析# 1主變鐵芯接地故障不很?chē)?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 100m皿下，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 作接地串聯(lián)一 300Q電阻后，實(shí)際測(cè)量環(huán)流為37.5mA,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。油色譜跟蹤試驗(yàn)分析油色譜跟蹤的數(shù)據(jù)如表所示(單位：ppm )測(cè)量日期氫一氧化碳二氧化碳甲烷乙烷乙煥乙烯總嫌1993.5.1135.611

5、41.25412.1546.7816.9060.19123.871993.5.1744.51140.58405.3047.0115.52057.93120.461993.6.744.51191.4462.0655.9315.45058.28129.661993.6.2143.5271.67724.0658.5119.06074.03151.61993.7.539.79228.04700.2755.5217.58073.42146.521993.7.2145.83276.25824.6252.9816.35073.19142.521993.8.2258.38454.831109.7947.521

6、9.23059.1125.851993.9.1346.25412.93981.1342.513.62051.19107.311993.10.945.69446.881183.3946.78200.4666.09133.331993.11.332.31481.51959.5346.1216.15059.79122.061994.2.2820.42395.681156.3637.4326.45055.89119.771995.6.1315.2494.7924.824.920.70.5147.893.91從1993年5月至U 1995年5月，總炫含量（100150Ppm數(shù)據(jù)偏 高說(shuō)明變壓器內(nèi)部有過(guò)熱

7、點(diǎn)，但從總炫量上看，過(guò)熱點(diǎn)還不能說(shuō)十分 嚴(yán)重。從多次測(cè)量鐵芯電壓來(lái)看，鐵芯電壓維持幾伏，未有大的變 動(dòng)，說(shuō)明鐵芯多點(diǎn)接地是穩(wěn)定的。主變吊芯檢查96年6月8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) # 1主變進(jìn)行吊芯檢查，在吊起 C相線(xiàn)圈后（線(xiàn)圈綁帶存在問(wèn)題）， 用2500V搖表測(cè)量鐵芯絕緣電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)B相低壓側(cè)下夾件磁屏蔽處 有放電聲，即為鐵芯接地點(diǎn)，如拆B(yǎng)相下夾件磁屏蔽必須吊出B相線(xiàn) 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(lèi)物體造成鐵 芯多點(diǎn)接地故障。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，

8、 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。圖1電容放電沖擊法原理圖UC -電容電壓C-電容 50M fK-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)地絕緣為 2500MR,滿(mǎn)足大于200MD的要求,測(cè)量線(xiàn)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。當(dāng)然有吊罩機(jī)會(huì)， 結(jié)合濾油， 采用電容放電沖擊法查找并處理鐵芯多點(diǎn)接地是非常理想的。防范措施一般在制造時(shí)認(rèn)真清理內(nèi)部遺留的雜質(zhì)，油質(zhì)干凈，新變壓器安裝時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)吊罩檢查鐵芯夾件，同時(shí)認(rèn)真清理油箱，積極開(kāi)展運(yùn)行變壓器的定期工作，發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地要及時(shí)消除。結(jié)論1）發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)，可采用氣相色譜法和監(jiān)視接地電流來(lái)跟蹤監(jiān)測(cè)。2）可以