《變壓器鐵芯接地》

變壓器鐵芯接地精選課件目錄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)論精選課件前言

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。精選課件鐵芯接地產(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強(qiáng)油循環(huán)冷卻變壓器中容易發(fā)生。精選課件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。精選課件鐵芯接地測(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。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精選課件圖一精選課件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。精選課件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)接地精選課件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。

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2、吊芯檢查

(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)。

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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。精選課件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所示精選課件

表1歷次停電預(yù)試鐵心絕緣數(shù)據(jù)如表2所示精選課件歷次油色譜分析數(shù)據(jù)如表3所示精選課件缺陷分析結(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)。表3數(shù)據(jù)表明各種成分均有緩慢增長(zhǎng)其中COCO2C2H2的增長(zhǎng)為明顯，應(yīng)該為固體絕緣存在缺陷。精選課件同時(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。)精選課件采用試驗(yàn)方法確認(rèn)分析結(jié)果綜合以上分析為進(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)記錄電壓和電流表讀數(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。精選課件精選課件由表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)。精選課件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600Ω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。精選課件案例2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SFP-240000/220，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5kΩ，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100mA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。變壓器工作接地串聯(lián)一300Ω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。精選課件油色譜跟蹤試驗(yàn)分析精選課件從1993年5月到1995年5月，總烴含量(100～150ppm)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相線圈后（線圈綁帶存在問(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。精選課件消除故障方法通過(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。精選課件

UC---電容電壓C-----電容50Μf

K-----開(kāi)關(guān)精選課件

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2500MΩ，滿足大于200MΩ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。當(dāng)然有吊罩機(jī)會(huì)，結(jié)合