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變壓器鐵芯常見故障及測試方法
發布時間:2016-10-25 14:38:55      點擊次數:1944
  變壓器鐵芯
  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,內將流過環流,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,環流也比較大,有可能高達數百安培,反之,環流較小。
  另外,環流也與金屬接地或高阻接地有關。由于鐵芯芯片間有絕緣電阻,鐵芯自身也有電阻,當環流通過時,將會發熱,而發熱將使油溫上升,變壓器內部產氣速率猛增,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放電故障,損壞固體絕緣和油質絕緣強度,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,使鐵芯對地產生懸浮電位,由于鐵芯及其它金屬構件與繞組的距離不相等,使各構件之間存在著電位差,當兩點之間的電位差達到能夠擊穿其間的絕緣時,便產生火花放電,這種放電是斷續的,長期下去,對變壓器油和固體絕緣都有不良影響,為了消除這種現象,把鐵芯與外殼可靠地連接起來,使它與外殼等電位,但當鐵芯或其他金屬構件有兩點或多點接地時,接地點就會形成閉合回路,造成環流,引起局部過熱,導致油分解,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)由遺落在主變內的金屬異物和鐵芯工藝不良產生毛刺,鐵銹與焊渣等因素引起接地。
  波浪線
  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(定位)釘翻轉過來或拆除掉,導致鐵芯與箱殼相碰;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型電力變壓器發生鐵芯多點接地,吊罩發現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現有一根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生鐵芯多點接地,吊罩檢查發現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,般電流應在100毫安以下,若大于此值,應加強監視。變壓器投運后連續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。若上述總烴中出現乙炔,很可能是時隱時現的不穩定型鐵芯多點接地。
  (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,繼續運行,定期進行在線監測,如鉗型電流表法(有鐵芯外引線者)、油色譜分析法,發現異常后再處理;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。
  波浪線
  2.變壓器鐵芯產生多點接地的處理方法
  鐵芯產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,一般情況下進行吊罩檢查,都可以發現問題。
  (3)對于由鐵心毛刺,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。
  電力變壓器鐵芯檢修的質量標準
  1.鐵芯應平整,絕緣漆膜無脫落,疊片緊密,邊側的硅鋼片不應翹起或成波浪狀,鐵芯各部表面應無油垢和雜質,片間應無短路、搭接現象,接縫間隙符合要求2.鐵芯與上下夾件、方鐵、壓板、底腳板間均應保持良好絕緣;3.鋼壓板與鐵芯間要有明顯的均勻間隙;絕緣壓板應保持完整、無破損和裂紋,并有適當緊固度;4.鋼壓板不得構成閉合回路,同時應有一點接地;5.打開上夾件與鐵芯間的連接片和鋼壓板與上夾件的連接片后,測量鐵芯與上下夾件間和鋼壓板與鐵芯間的絕緣電阻,與歷次試驗相比較應無明顯變化;波浪線
  6.螺栓緊固,夾件上的正、反壓釘和鎖緊螺帽無松動,與絕緣墊圈接觸良好,無放電燒傷痕跡,反壓釘與上夾件有足夠距離;7.穿心螺栓緊固,其絕緣電阻與歷次試驗比較無明顯變化;8.油路應暢通,油道墊塊無脫落和堵塞,且應排列整齊;9.鐵芯只允許一點接地,接地片用厚度0.5mm,寬度不小于30mm的紫銅片,插入3~4級鐵芯間,對大型變壓器插入深度不小于80mm,其外露部分應包扎絕緣,防止短路鐵芯;10.應緊固并有足夠的機械強度,絕緣良好不構成環路,不與鐵芯相接觸;11.絕緣良好,接地可靠。

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