變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理

1、變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理寧夏電力)2011年第4期變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理張俊,張興存,張慧.(1.寧夏電力公司銀川供電局,寧夏銀川750011;2.寧夏電力公司銀川供電局賀蘭分局,寧夏銀川750001;3.寧夏電力公司電力科學(xué)研究院,寧夏銀川750011)摘要:介紹了電力變壓器鐵芯接地故障的類型,原因及危害,并結(jié)合銀川供電局沙渠變1號變壓器鐵芯多點接地故障處理實例,對變壓器鐵芯多點接地故障的分析判斷及現(xiàn)場簡易處理方法作了探討.關(guān)鍵詞:變壓器;鐵芯;多點接地;接地故障中圖分類號:TM406文獻標志碼:B文章編號:16723643(20l1)04002604Diagnoses

2、andtreatmentofthecoremultipointgroundingfaultinpowertransformerZHANGJunl,ZHANGXing-clm,ZHANGHuPBureau,YinchuanNingxia750011;2.HelanSubstationofNingxiaYinchuanElectricPowerSupplyBureau,YinchuanNingxia750001;3.NingxiaElectricPowerResearchInstitute,YinchuanNingxia750011,China)Abstract:Introducesthetype

3、s,causesandharmsofthecoremuhipointgroundingfaultinpowertransformerofShaquSubstation,discussesthemethodsofdiagnosesandsimpletreatmentofthecoremultipointgroundingfaultinpowertransformer.Keywords:powertransformer;core;muhipointgrounding;earthingfault電力變壓器正常運行時,鐵芯必須有一點接地,否則懸浮電壓產(chǎn)生的間歇性擊穿放電會損傷的可能.但當鐵芯出現(xiàn)兩點以

4、上接地時,不均勻電位會在接地點之間形成環(huán)流,造成鐵芯局部過熱,嚴重時鐵芯局部溫升增加,輕瓦斯動作,甚至?xí)斐设F芯片間的短路故障,使鐵損變大,嚴重影響變壓器的性能和正常工作,以至必須更換鐵芯硅鋼片加以修復(fù).變壓器鐵芯多點接地為普發(fā)性故障,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料表明,因鐵芯多點接地造成的事故,居變壓器總事故的第3位【1J,因此變壓器鐵芯收稿日期:2011-0429作者簡介:張俊(1981一),男,助理工程師,從事輸電線路運維管理工作.?26?寧夏電力)2011年第4期變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理多點接地故障不容忽視,雖然它能造成惡性循環(huán)的局部過熱,但在初期接地電流帶來的損耗很小,芯內(nèi)部的故障隱患,電

5、力運行部門已經(jīng)把鐵芯絕緣電阻的測量作為變壓器的預(yù)防性試驗項目.常見的鐵芯多點接地故障類型包括鐵芯碰殼,碰夾件;穿芯螺栓鋼座套過長與硅鋼片短接;油箱內(nèi)有金屬異物,使硅鋼片局部短路;鐵芯絕緣受潮或損傷,箱底沉積油泥及水分,絕緣電阻下降,夾件絕緣,墊鐵絕緣,鐵盒絕緣(紙版或木塊)芯多點接地故障原因主要有安裝檢修施工工藝和設(shè)計不良造成短路;附件和外界因素引起的多點接地;運行維護差,不按期檢修等.1變壓器鐵芯多點接地故障的檢測方法目前,檢測變壓器鐵芯是否多點接地的方法主要有3種,即測量鐵芯絕緣電阻法,運行中測量鐵芯接地電流的電氣法和檢測變壓器絕緣油特性的氣相色譜分析法.斷開鐵芯正常接地線,用2.5kV兆

6、歐表(對運行年久的變壓器可用1kV兆歐表)測量鐵芯對地電阻,如絕緣電阻為零或很低,則表明可能存在鐵芯多點接地故障.在變壓器鐵芯外引接地線上,用鉗形表測量引線中是否有電流.變壓器正常運行時,流過接地線的電流為繞組對鐵芯的電容電流,僅為毫安級,一般不超過0.1A.當存在多點接地時,鐵芯主磁通周圍相當于有短路匝存在,流過的環(huán)流決定于故障點與正常接地點的相對位置,即短路匝中包引線中有無電流,可以很準確地判斷出鐵芯有無多點接地故障.對變壓器油中含氣量進行氣相色譜分析,是檢測變壓器鐵芯是否多點接地的較有效的方法.發(fā)生鐵芯多點接地故障的變壓器,其油色譜通常有以下特征:總烴含量超過GB72522001變壓器油

7、中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則規(guī)定的注意值150饑,通常乙烯(cH)和甲烷(CH)占較大比重,乙炔(cH)含量低或不出現(xiàn),即未達到導(dǎo)則規(guī)過導(dǎo)則規(guī)定注意值時,則可認為該鐵芯接地是動態(tài)接地故障.當色譜分析出現(xiàn)上述特征,并在鐵芯絕緣電阻為零或很低及鐵芯接地線中有環(huán)流時,則可確定該變壓器鐵芯已發(fā)生多點接地故障.2現(xiàn)場簡易處理方法對變壓器鐵:巷可能接地的部分進行重點檢查,吊開變壓器箱殼是目前較為普遍的處理方法.為了減少變壓器心體在空氣中暴露時間,一般在解開鐵芯與夾件連接片后進行如下檢查試驗:(1)分部測量各夾件或穿心螺桿對鐵芯(兩分半式鐵芯可將中間連片打開)的絕緣以逐步縮小故障查找范圍.(2)檢查各間隙,槽部

8、重點部位有無螺帽,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,對鐵芯底部看不到的地方用鐵絲進行清理.(4)對各間隙進行油沖洗或氮氣沖吹清理.(5)用榔頭敲擊振動夾件,同時用搖表監(jiān)測,看絕緣是否發(fā)生變化,查找并消除動態(tài)接地點.對于雜物引起的接地故障,一般進行上述檢刺,鐵銹和焊渣的積累引起的接地故障,吊罩直接檢查處理往往無法取得明顯效果,可采用放電沖擊法將毛刺等物燒掉.對于吊罩檢查存在困難的,如判斷為鐵芯是穩(wěn)定接地,可采用放電沖擊法將接地雜物擊穿,這種方法要視現(xiàn)場具體情況,接地方式和接地程度用時,主要有電容器充放電法和電焊機交流電流法.電焊機交流電流法只適用于金屬性接地故障,其

9、電流不易控制,同時現(xiàn)場發(fā)生金屬性接地故障.27.寧夏電力)2011年第4期變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理的概率較低,通常電阻都在數(shù)百歐姆以上,因此電壓法,由于方法簡單,方便,在很多地區(qū)都有成功的運用經(jīng)驗.運行中發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點接地故障后,為保證設(shè)備的安全,一般都需要停電進行吊罩檢查和處理.但對于當變壓器難以停電時,可采用在外引鐵芯接地回路上串接電阻的臨時應(yīng)急措施,以限制鐵芯接地酬路的環(huán)流,防止故障的進一步惡串電阻不宜太大,以保持鐵芯基本處于地電位;也需注意所串電阻的熱容量,以防燒壞電阻造成鐵芯開路.3現(xiàn)場實例寧夏銀川供電局在檢測變壓器鐵芯接地電流時,檢測到沙渠變電站1號主變有接地環(huán)流,其

10、值為9A左右,而油色譜分析結(jié)果表現(xiàn)正常,其乙炔含量為0,總烴,氫氣,碳化物氣體都沒有超過注意值,分析認為變壓器無明顯高能過熱點,但故障明顯存在.隨后對沙渠變l號主變進行停電試驗,用2.5kV搖表測量鐵芯對地的絕緣電阻為零,初步充電,再對變壓器鐵芯放電未能消除故障.根據(jù)事故情況分析認為,鐵芯接地環(huán)流值不高,且油色譜分析正常,故接地點在變壓器鐵芯接器多點接地可能是下列幾種:(1)變壓器在安裝時可能有金屬異物掉在鐵芯上(如螺栓,螺母,墊片或是金屬絲),安裝時并沒有形成多點接地,在變壓器的長期運行震動或是沖擊合閘時,金屬異物有位移,導(dǎo)致鐵芯與油箱某點或是夾件中的某點形成通路.2R.(2)鐵芯拉帶松動,

11、LJ型螺桿與鐵芯接通.(3)變壓器中的游離金屬雜質(zhì)被鐵i吸附,在鐵芯與油箱中間形成導(dǎo)電小橋.(4)鐵芯接地引線過長,有破損,且與油箱接觸,形成通路.針對以上分析,制定lr檢修方案:首先放少許,拆除鐵芯接地小套管檢查接地引線的疋和絕緣情況;如果此處正常,則拆除高壓B柏套管和互感器升高座,放油到扳以下,由檢修人員從B相套管開孔處檢查上鐵拋情況,如果此處.;Il常,則把變壓器里所有的油鄙放光,由榆修人員從人孔處鉆人變壓器,榆矗下鐵軛情;如糶故障仍然無法排除,則拆除釙部聯(lián)接電纜,銅料及高壓電纜橋架,拆除變器-所件,吊罩進檢查.33事故處理過程將變壓器油放至瘦:盅以拆緩地套管,檢查接地引線的i州它和絕緣

12、情良妤,懸接地引線測鐵芯對地的絕緣強度依然為譬,j叫了鐵芯已經(jīng)多點接地r.絨放鋤釧板以卜,拆除高樂套管和:感器斗高晦儉修人員從鍋套管開孔處鉆入變器巾,強接地套管附避發(fā)現(xiàn)故導(dǎo)電小橋,此處問隙約一棚檢修捌用一2t的手壓干廳直火件矗之間,向預(yù)起箱蓋,茛一nn:媒紙嫡枉加強板與上鐵軛面之問;勺防J=紙極餓動川紗帶將其固定在加扳I二門廿孔.妊理氍7,搖表測鐵芯對地的絕緣嵌瘦l【j(翻久弛核時用5kV的搖表鐵芯對地的絕緣強度為7G,完全符合質(zhì)量要求.故障處,裝剮,奠:油,恢復(fù)送電.沙渠變電站1號鐵心點接地,魁多種原因造成的,原因主要卜':(1)油箱結(jié)構(gòu)為牡,駛t_j箱值必銅j(,j中裝正,從現(xiàn)場情

13、境:耥的安裝稍稍有點偏離.(2)變壓器里少許游離的雜質(zhì),r,j能是安裝吊罩時m于現(xiàn)場條件小好,如風(fēng)火普寧夏電力)2011年第4期變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理落人.在變壓器通電時,鐵芯對游離金屬雜質(zhì)具有一定的吸附性,游離金屬雜質(zhì)聚積此處,形成了導(dǎo)電小橋,最終形成多點接地.4結(jié)論(1)運行中變壓器最好在鐵芯接地線上裝電故障.(2)當出現(xiàn)鐵芯多點接地故障時,要進行綜合(上接第】1頁)(3)購配原裝液壓油,正確使用,合理保養(yǎng)液法收緊,不出力等現(xiàn)象,多是由于其液壓油缸缺油時,向油缸內(nèi)注入了與原液壓油不同類的油品,設(shè)備的同時購置部分原裝液壓油品,正確合理保養(yǎng)設(shè)備,以防止因其故障而影響安裝作業(yè)功效.5

14、操作重點注意事項按照"卡淵短三"方法可以完成第2片絕緣子的正常更換但操作中不得將第3片絕緣子摘下,在絕緣子上進行操作,需俯身跨越耐張雙聯(lián)串絕緣子,兩組絕緣子間隙550mm,閉式卡具前卡固定在第4片絕緣子鋼$冒上,該片絕緣子鎖緊銷孔裝,則等電位電工必須俯身40.左右,單手將第3片絕緣子從下裝入,使鍋腳進入鋼帽的球窩位置,于需更換的絕緣子重達16kg,且作業(yè)人員坐在絕緣子上,兩腳懸空身體沒有受力支撐點,在俯身40.的情況下,根本無法單手將第3片絕緣子裝人,不僅無法完成工作,而且人員安全風(fēng)險很大.測定和全面分析檢查后,再視現(xiàn)場具體情況選擇處理方案.且不可盲目進行放電沖擊或電焊燒除,以免造成絕緣損壞,使故障擴大.(3)每次吊芯大修時,一定要清潔油箱底部的油泥鐵銹等雜物,并用油進行一次全面沖洗.(4)加強潛油泵及冷卻器的檢修,防止由于軸承的磨損或金屬的剝落,引起變壓器鐵芯多點接地故障.(5)在變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計上將拱頂加以改進,使其更加合理.-0所以在進行同類作業(yè)時,必須嚴格按照"卡四短三"法對第2片進行更換的順序進行操作,不可進行其他操作,嚴禁將第3片絕緣子摘下.6結(jié)束語針對750kV帶電更換耐張單片絕緣子實際操作中存在的問題與不足,在滿足帶電作業(yè)安全要求的前提下,通過采取相應(yīng)的改進措施,降低了等電位電工操作難