變壓器鐵芯常見的故障類型及測試方法-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯變壓器鐵芯常見的故障類型及測試方法-基礎(chǔ)電子摘要：變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，它的正常安全運行，是保證供電可靠性、連續(xù)性的重要條件。本文主要分析了變壓器鐵芯常見的故障類型然后介紹了變壓器鐵芯故障的測試方法。

變壓器鐵芯有兩點及以上接點時，鐵芯主磁通周圍有短路匝存在，內(nèi)將流過環(huán)流，其大小取決于鐵芯正常接地點與故障點的位置，距離越遠，包括的磁通就越多，環(huán)流也比較大，有可能高達數(shù)百安培，反之，環(huán)流較小。另外，環(huán)流也與金屬接地或高阻接地有關(guān)。由于鐵芯芯片間有絕緣電阻，鐵芯自身也有電阻，當(dāng)環(huán)流通過時，將會發(fā)熱，而發(fā)熱將使油溫上升，變壓器內(nèi)部產(chǎn)氣速率猛增，如不及時處理，輕則瓦斯繼電器動作，嚴重者接地線燒斷中進而出現(xiàn)放電故障，損壞固體絕緣和油質(zhì)絕緣強度，造成嚴重后果。

一、變壓器鐵芯多點接地故障的危害、原因和類型

1.鐵芯多點接地故障的危害

變壓器正常運行時，是不允許鐵芯多點接地的，因為變壓器正常運行中，繞組周圍存在著交變的磁場，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，帶電繞組將通過寄生電容的耦合作用，使鐵芯對地產(chǎn)生懸浮電位，由于鐵芯及其它金屬構(gòu)件與繞組的距離不相等，使各構(gòu)件之間存在著電位差，當(dāng)兩點之間的電位差達到能夠擊穿其間的絕緣時，便產(chǎn)生火花放電，這種放電是斷續(xù)的，長期下去，對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，使它與外殼等電位，但當(dāng)鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點或多點接地時，接地點就會形成閉合回路，造成環(huán)流，引起局部過熱，導(dǎo)致油分解，絕緣性能下降，嚴重時，會使鐵芯硅鋼片燒壞，造成主變重大事故，所以主變鐵芯只能一點接地。

2.鐵芯接地故障的原因

變壓器鐵芯接地故障主要有：

（1）接地片因施工工藝和設(shè)計不良造成短路；

（2）由于附件和外界因素引起的多點接地；

（3）由遺落在主變內(nèi)的金屬異物和鐵芯工藝不良產(chǎn)生毛刺，鐵銹與焊渣等因素引起接地。

3.鐵芯故障的類型

變壓器鐵芯常見的故障類型有下述六種：

（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31500/110型電力變壓器發(fā)生鐵芯多點接地，吊罩發(fā)現(xiàn)在夾件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；還有一個變電所臺120000/220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0.31mm,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)致鐵芯高阻多點接地。

（5）潛油泵軸承磨損，金屬粉末進入油箱中，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，造成多點接地。

（6）運行維護差，不按期檢修。

二、變壓器鐵芯故障的測試及處理方法

1.變壓器鐵芯故障的測試方法

變壓器鐵芯故障的一般測試方法如下：

（1）鉗型電流表法（在線測量）。對鐵芯外引的變壓器用鉗型電流表法，能準(zhǔn)確地、不停電測試鐵芯多點接地故障。每年定期測量接地引線電流，般電流應(yīng)在100毫安以下，若大于此值，應(yīng)加強監(jiān)視。變壓器投運后連續(xù)測量幾次接地線電阻，作為初始值，若初始值本身就大，說明是變壓器本身漏磁大所引起，以后所測數(shù)值相差不大即可認為無故障接地點。若接地線電流大于1安，且與初始值相比增加較多，則可能是低阻接地或金屬接地故障，這種情況應(yīng)及時處理。

（2）色譜分析法（帶電取油）。抽樣進行色譜分析，若總烴明顯增加，且氣體中的甲烷、乙烯占主要成分，而一氧化碳和二氧化碳氣體與以往相比變化不大或基本不變，可判斷為裸金屬過熱，可能是鐵芯多點接地或鐵芯硅鋼片間維緣損壞需進一步檢查。若上述總烴中出現(xiàn)乙炔，很可能是時隱時現(xiàn)的不穩(wěn)定型鐵芯多點接地。

（3）絕緣電阻法（停電測試）。用2500伏搖表搖測鐵心與外殼之間電阻，絕緣電阻在200兆歐及以上，說明鐵芯絕緣良好。若搖表指示鐵芯與外殼相通，可換用歐姆表測量鐵芯與外殼之間的電阻，若測量值為200~400歐時，說明鐵芯有高阻接地點，需對變壓器進行鐵芯多點接地故障處理；若測量值為1000歐以上時，流過地線的電流較小，且難以將故障排除，可不處理，繼續(xù)運行，定期進行在線監(jiān)測，如鉗型電流表法（有鐵芯外引線者）、油色譜分析法，發(fā)現(xiàn)異常后再處理；若測量值為1-2歐，則判斷鐵芯有金屬接地點，必須對變壓器進行處理。

2.變壓器鐵芯產(chǎn)生多點接地的處理方法

鐵芯產(chǎn)生多點接地時的幾種常用的處理方法。

（1）對于鐵心有外引接地線的，可在鐵心接地回路上串接電阻，以限制鐵心接地電流，此方法只能作為應(yīng)急措施采用。

（2）由于金屬異物造成的鐵心接地故障，一般情況下