發(fā)布時間:2024-07-10 瀏覽次數:1598
繞組和鐵心是變壓器中傳輸和變換電磁能的重要部件,準確評估、檢測和糾正鐵心故障是保證變壓器正常運行的關鍵。
一、變壓器鐵心多點接地故障的危害、原因及類型
變壓器鐵心多點接地故障的危害:變壓器鐵心在正常運行時不應該發(fā)生多點接地故障。變壓器正常運行時,繞組周圍存在交變磁場,由于電磁感應,高壓繞組與低壓繞組之間、低壓繞組與鐵心之間、鐵心與外殼之間均存在寄生電容。由于寄生電容的耦合效應,通電后的繞組在鐵心對地產生浮動電位,由于鐵心與繞組周圍的其他金屬元件之間的距離不等,這些元件之間存在電位差。當兩點間的電位差達到絕緣擊穿程度時,就會產生火花放電。這種放電是間歇性的,時間一長,對變壓器油和固體絕緣都會產生不良影響。為消除這種現象,應將鐵心與外殼可靠連接,使其處于相同電位。但當鐵心或其他金屬部件上有兩個或兩個以上的接地點時,接地點會形成閉合回路,引起環(huán)流、局部過熱、油分解、絕緣性能下降,嚴重時可導致鐵心硅鋼片燒毀等重大事故。因此,主變壓器鐵心只允許采用單點接地。
鐵心接地故障原因:變壓器鐵心接地故障主要有以下幾種原因:接地條施工工藝、設計不良造成短路;附件及外界因素造成多點接地;主變壓器內留有金屬異物、鐵心工藝粗糙,如毛刺、鐵銹、焊渣等引起的接地故障。
鐵心故障類型變壓器鐵心常見的故障類型有以下六種:(1)安裝時鐵心與殼體或夾件接觸。這種情況是由于油箱上蓋上運輸用的穩(wěn)定銷在拆卸時疏于注意或倒裝,使鐵心與殼體接觸而引起的。其他還有鐵心夾件接觸鐵心柱、硅鋼片卷曲接觸夾腳、鐵心下夾腳與鐵軛之間的紙張脫落、溫度表座套過長接觸夾件或鐵軛或鐵心柱等。(2)穿心螺栓鋼座套過長,使硅鋼片短路而引起的短路。(3)油箱內有異物,使硅鋼片局部短路。例如山西某發(fā)電廠在31500/110電力變壓器夾件與鐵軛之間發(fā)現一把螺絲刀,另一變電站在對60000/220電力變壓器進行機罩檢查時發(fā)現一根長120mm的銅線。(4)鐵心絕緣受潮或損壞,如淤泥、水分沉積等,導致絕緣電阻下降。夾件、鐵墊、鐵盒(紙或木塊)絕緣受潮或損壞,也會在鐵心內形成高電阻多點接地點。(5)泵軸軸承磨損,金屬粉末進入油箱,在底部堆積,在電磁力的作用下形成橋式電路,使下部鐵軌與墊塊或油箱底部相通,產生多點接地。(6)運行維護不良,未按計劃進行定期檢查。
二、變壓器鐵心故障檢測及處理方法
變壓器鐵心故障檢測方法
?。?)鉗形電流表法(在線測量):對于鐵心外引的變壓器,采用鉗形電流表法,可準確、不間斷地檢測鐵心多處接地故障。每年定期測量接地引線電流,電流一般應在100毫安以下,如超過此值,應加強監(jiān)測。變壓器投運后,連續(xù)多次測量接地線電阻,作為初始值。如果初始值已經很大,說明變壓器本身漏磁通明顯,后續(xù)測量值相差不大,可認為無接地故障點。如果接地線電流大于1安培,且與初始值相比明顯增大,則可能為低阻接地或金屬接地故障,應及時處理。
?。?)色譜分析法(通電取油):對油樣進行色譜分析,若總烴明顯增加,氣體成分以甲烷、乙烯為主,一氧化碳、二氧化碳氣體基本不變或與之前相比變化很小,則為裸機過熱,可能是鐵心多處接地故障或鐵心與硅鋼片間絕緣損壞,需進一步檢查。若總烴中出現乙炔,則可能是鐵心間歇性不穩(wěn)定多處接地故障。
?。?)絕緣電阻法(斷電測試):用2500伏兆歐表測量鐵心與外殼間的電阻,絕緣電阻為200兆歐以上,表示鐵心絕緣良好。若兆歐表指示鐵心與外殼之間導通,則換用歐姆表測量鐵心與外殼之間的電阻,若測量值在200~400歐姆之間,則表明鐵心內有高阻接地點,需要對變壓器鐵心多處接地故障進行處理。
若測量值在1000歐姆以上,地線電流小,故障難以消除,可繼續(xù)運行,無需處理。應定期進行在線監(jiān)測,如采用鉗形電流表法(針對鐵心外引的變壓器)或油色譜分析,若發(fā)現異常,則需要進一步處理。若測量值在1~2歐姆之間,則表明鐵心內有金屬接地點,需要對變壓器進行處理。
2.變壓器鐵心多點接地處理方法:
?。?)對于鐵心有外接接地線的變壓器,可在鐵心接地回路上串接電阻,限 制鐵心接地中的電流,此方法只適合作為應急措施。
(2)對于金屬異物引起的鐵心接地故障,一般采用罩殼檢查,一般可發(fā)現問題。
(3)對于鐵心毛刺或金屬粉末堆積引起的接地故障,電容放電沖擊、交流電弧、大電流沖擊等方法效果更明顯。
三、變壓器鐵心檢修質量標準
鐵心應平整,無絕緣漆脫落,疊片緊密,側面硅鋼片無凸起、波浪形。鐵心表面無油污、無雜質,疊片間無短路、搭接,接縫處間隙應符合要求。
鐵心與上下夾、軛鐵、壓板、底板間應保持良好的絕緣;
鋼壓板與鐵心間應有明顯的均勻間隙;絕緣壓板完好,無損傷、裂紋,緊固適當;
鋼壓板不應形成閉合環(huán)路,應有單點接地;
拆開上夾與鐵心之間的連接件、鋼壓板與上夾之間的連接件后,測量鐵心與上下夾之間、鋼壓板與鐵心之間的絕緣電阻,與上次試驗相比,不應有明顯變化;
螺栓應緊固可靠,夾件上正、負壓銷釘及鎖緊螺母不得有松動現象,與絕緣墊片接觸良好,無放電燒傷痕跡,反壓銷釘與上夾件應有足夠的距離;
鐵心螺栓應緊固可靠,其絕緣電阻與前次試驗相比無明顯變化;
油道應通暢,油道墊片不應有松動、堵塞現象,排列整齊;
鐵心應只有一個接地點,接地片應采用厚度為0.5mm、寬度不小于30mm的銅片,插入3-4層鐵心內,對于大型變壓器,插入深度應不小于80mm,外露部分應用絕緣包裹,防止鐵心內短路;
應緊固可靠,具有足夠的機械強度,絕緣良好,不形成閉合環(huán)路,不與鐵心接觸;
絕緣良好、接地可靠。