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对变压器铁芯多点接地故障的分析及处理
[摘要]本文详细介绍了变压器常发性故障―铁芯多点接地的几种类型及成因,从而提出变压器铁芯多点接地故障的分析处理程序并列举了两个处理实例进行说明。
[关键词]变压器;铁芯;接地;故障;程序
变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件。保证它们的安全是变压器可靠运行的关键。统计资料表明因铁芯问题造成故障,占变压器总事故中的第三位。铁芯多点接地会在接地点形成闭合回路,造成环流,引起铁芯局部过热导致绝缘油分解,还可能使接地片熔断或烧坏铁芯,导致铁芯电位悬浮,产生放电,甚至损坏变压器[1]。因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
一、变压器铁芯多点接地故障的类型和成因
变压器铁芯多点接地故障按接地性质可分为两大类:不稳定接地和稳定接地。[2]1、不稳定接地是指接地点接地不牢靠,接地电阻变化较大,多是由于异物在电磁场作用下形成导电小桥造成的接地故障,如变压器油泥、金属粉末等。2、稳定接地(也称死接地现象)是指接地点接地牢靠,接地电阻稳定无变化,多是由于变压器内部绝缘缺陷或厂家设计安装不当造成的接地故障,如铁芯穿芯螺栓、压环压钉等的绝缘破坏等[3]。
二、变压器铁芯多点接地故障的分析处理程序
变压器铁芯多点接地故障的分析处理分如下四个步骤
1、试验数据分析,判断是否存在铁芯多点接地故障
试验数据分析包括变压器油色谱数据分析和电气测量数据分析。
:目前,用油中溶解气体色谱分析方法是监测变压器铁芯多点接地故障最简便、最为有效的方法。常用的是“三比值法”和德国“四比值法”。由于三比值法只能在变压器油中溶解气体各组分含量超过注意值或产气速率超过限值方可进行判断,不便于在故障初期进行判别,因此建议使用“四比值法”进行判断。利用五种特征气体的四对比值来判断故障,在四比值法中,以“铁件或油箱中出现不平衡电流”一项来判断变压器铁芯多点接地故障,其准确度是相当高。
:变压器正常运行时,可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳型电流表测量引线上是否有电流,正常情况下此电流很小,为mA级(),当存在多点接地故障时,环流上升到“A”级,最大电流可达数百安培,通过测量环流便能对铁芯接地故障进行判断。
当设备停止运行时,断开铁芯引出接地线,用2500V兆欧表对铁芯接地套管测量绝缘电阻,如电阻值为零或与历年数据相比较其值降低很多,则表明变压器内部可能存在铁芯多点接地,此时应正确测量各级绕组的的直流电阻,若各组数据未超标,且各相之间与历次测试数据之间相比较无明显偏差,变化规律基本一致,则可排除故障部位在电气回路内,从而确认主变铁芯多点接地故障。
2、设备运行状况分析,判断铁芯多点接地故障类型
在确认了变压器铁芯确实存在多点接地故障,则应对变压器的运行状况进行分析,判断铁芯多点接地故障的类型,以便于确认应急措施及处理方案。
首先应查询变压器投运的时间、负荷情况、有无突发故障或冲击等,其次是变压器历史运行情况,安装试验记录等,综合以上因素再结合色谱分析、电气试验数据进行判断,确认铁芯接地故障的类型。如变压器铁芯电阻突然降低,色谱分析数据无异常,而变压器长时间没有运行,则可能是由于油泥沉淀导致