變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障原因研究和對(duì)策措施

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1、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障原因研究和對(duì)策措施【摘要】本文結(jié)合筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹了變壓器正常運(yùn)行時(shí)鐵芯一點(diǎn)接地的原因，分析了變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的危害及產(chǎn)生原因，重點(diǎn)探討了變壓器鐵芯點(diǎn)接地故障的檢測(cè)工作，并結(jié)合實(shí)際處理案例提出了一些切實(shí)有效的診斷方法和處理措施，以供業(yè)界人士參考?！娟P(guān)鍵詞】變壓器；鐵芯；接地故障；診斷方法【中圖分類號(hào)】TM41【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0236-021故障案例本廠150000kVA聯(lián)絡(luò)變（三卷變壓器242/121/10.5kV）承擔(dān)著升

2、壓站220kV與110kV兩系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)，位置在我廠的一次系統(tǒng)中相當(dāng)重要，曾經(jīng)進(jìn)行過較大的升級(jí)改造（包括更換線圈和冷風(fēng)器），投運(yùn)后的幾天內(nèi)，有聽到輕微的"膨、11彭”聲，取絕緣油化驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)逐漸上升。停電檢查，鐵芯對(duì)夾件間的絕緣電阻為零（解開鐵芯正常接地）。還有某2X600MW電廠在2011年7月機(jī)組小修試驗(yàn)過程中，檢測(cè)到1號(hào)主變鐵芯夾件對(duì)地絕緣電阻值大幅降低，用1000V絕緣表檢測(cè)為0,用萬用表檢測(cè)為47kQ,同時(shí)檢查鐵芯對(duì)地、鐵芯對(duì)夾件間的絕緣電阻正常。經(jīng)多方查找分析，排除了檢測(cè)表計(jì)及變壓器外部接地原因

3、，確定主變內(nèi)部鐵芯夾件存在多點(diǎn)接地現(xiàn)象。2變壓器正常運(yùn)行時(shí)鐵芯接地的原因鐵芯當(dāng)有2個(gè)以上單點(diǎn)接地發(fā)生時(shí)叫多點(diǎn)接地，正常變壓器出廠和運(yùn)行是單點(diǎn)接地（由制造廠工藝引出），不允許不接地和2點(diǎn)以上接地。在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，帶電繞組及其引線與油箱外殼間構(gòu)成的電場(chǎng)分布不均勻，變壓器鐵芯及其金屬構(gòu)件處于不均勻的電場(chǎng)中，必然會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而由于鐵芯各部位在這個(gè)電場(chǎng)中的位置不一樣，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓大小也不一樣。當(dāng)鐵芯對(duì)地電壓或者鐵芯不同兩點(diǎn)之間的電壓差達(dá)到絕緣的擊穿電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生變壓器的內(nèi)部放電現(xiàn)象。斷續(xù)的放電會(huì)使變壓器油

4、分解劣化，并逐步使固體絕緣損壞，導(dǎo)致變壓器損壞的事故發(fā)生。通常表現(xiàn)在：絕緣材質(zhì)性能退化、安裝工藝不合格包括螺栓把緊、安裝尺寸、檢查驗(yàn)收不嚴(yán)謹(jǐn)，本廠案例便是如此、絕緣油水分含量較多、用才不過關(guān)（機(jī)械強(qiáng)度、絕緣強(qiáng)度）等或幾種重疊原因。3變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的危害（1）在變壓器鐵芯中產(chǎn)生渦流，鐵損增加，使鐵芯的接地引線過熱。（2）較長時(shí)間的多點(diǎn)接地發(fā)熱或放電，會(huì)使油浸變壓器油質(zhì)劣化而產(chǎn)生可燃性氣體，使氣體繼電器動(dòng)作。（3）多點(diǎn)接地嚴(yán)重，又較長時(shí)間未處理時(shí)，變壓器連續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致油及繞組也過熱，使油紙絕緣逐漸老化，

5、會(huì)引起兩片鐵芯疊片間絕緣層老化而脫落，惡性循環(huán)，將引起更大的鐵芯過熱，最終將鐵芯燒毀。(4)因鐵芯過熱使器身中木質(zhì)墊塊及夾件碳化。(5)嚴(yán)重的多點(diǎn)接地會(huì)使接地線燒斷，使變壓器失去了正常的一點(diǎn)接地，當(dāng)接地故障點(diǎn)消失后，使鐵芯出現(xiàn)懸浮高電位引起放電現(xiàn)象。4變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的原因分析變壓器鐵芯及其夾件多點(diǎn)接地是變壓器一種故障類型，故障大多由以下原因引起。(1)變壓器安裝完畢后，未將油箱頂蓋上運(yùn)輸?shù)亩ㄎ讳N拆除或翻轉(zhuǎn)過來，構(gòu)成多點(diǎn)接地。(2)變壓器側(cè)梁、上梁、墊腳絕緣周圍有金屬異物與油箱短接。(3)夾件接地線連

6、接不可靠，脫落后與油箱短接。(4)鐵芯接地引出套管破裂，從箱蓋內(nèi)引出的接地線與箱蓋短接。(5)變壓器箱蓋的定位螺栓與夾件的絕緣降低。(1)由于鐵芯夾件肢板距芯柱太近，鐵芯疊片因某種原因翹起后，觸及到夾件肢板，形成多點(diǎn)接地。(2)鐵芯螺桿的襯套過長，與鐵芯疊片相碰，構(gòu)成了多個(gè)接地點(diǎn)。(3)鐵芯下夾件墊腳與鐵芯間的絕緣紙板脫落或破損,使墊腳鐵芯處疊片相碰造成接地。(4)具有潛油泵裝置的大中型變壓器，由于潛油泵軸承磨損，金屬粉末進(jìn)入油箱中，這些金屬粉末在電磁場(chǎng)的作用下，形成導(dǎo)電小橋，使鐵芯與變壓器外殼短路接地。(

7、5)變壓器油箱蓋上的溫度計(jì)座套過長，與上夾件或鐵芯、旁柱邊沿相碰，構(gòu)成接地。(6)夾件與鐵芯階梯間的木墊塊受潮或表面不清潔，附有較多的油泥，使其絕緣電阻值降低，構(gòu)成了多點(diǎn)接地。(7)鐵芯壓板夾件的穿心螺栓位置的絕緣套工藝尺寸不準(zhǔn)(通常是較大時(shí))，穿心螺栓上緊時(shí)受擠壓破裂，運(yùn)行振動(dòng)后穿心螺桿碰到壓板或鐵芯(本廠案例)。5變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的查找及處理方法5.1變壓器停運(yùn)徹底檢修運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障后，鑒于變壓器在電力系統(tǒng)中的重要性，為保證設(shè)備的安全，應(yīng)將變壓器停電,進(jìn)行吊芯檢查和處理，并根據(jù)變

8、壓器多點(diǎn)接地類型及原因，采取相應(yīng)的檢修措施及時(shí)徹底消除故障。但在某些情況下，如將變壓器排油吊芯后仍找不到故障點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)可采用如下方法查找。5.2變壓器停運(yùn)臨時(shí)處理在實(shí)際運(yùn)行中，由于變壓器安裝現(xiàn)場(chǎng)空氣潮濕，變壓器身在空氣中暴露時(shí)間不宜太長，以及受變壓器本身裝配形式的制約，現(xiàn)場(chǎng)很多情況下無法及時(shí)找到其確切接地點(diǎn)?；蛴袝r(shí)變壓器上不允許停電解體檢修，對(duì)于鐵銹、焊渣、金屬粉末、油泥沉積等造成的多點(diǎn)接地故障，可試用電容直流電壓