干式變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障分析

目前內制造的大中型干式變壓器的鐵芯都是通過(guò)套管引出油箱外部接地。這是因為電力干式變壓器正常運行時(shí)，繞組周?chē)须妶?chǎng)，而鐵芯、線(xiàn)夾等金屬部件處于電場(chǎng)中，場(chǎng)強不同。如果鐵芯不可靠接地，就會(huì )發(fā)生充放電，損壞其固體和油絕緣。因此，鐵芯必須可靠接地。如果鐵芯由于某種原因在某一位置的另一點(diǎn)接地，就會(huì )形成一個(gè)閉合回路，在正常接地的引線(xiàn)上會(huì )有一個(gè)環(huán)流，這種情況常被稱(chēng)為鐵芯多點(diǎn)接地故障。干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地后，一方面會(huì )造成鐵芯局部短路過(guò)熱，嚴重時(shí)會(huì )造成鐵芯局部燒損，導致更換鐵芯硅鋼片的重大故障。另一方面，由于鐵芯的正常接地線(xiàn)產(chǎn)生的循環(huán)電流，干式變壓器可能會(huì )發(fā)生局部過(guò)熱，也可能發(fā)生放電故障。相關(guān)統計顯示，鐵芯多點(diǎn)接地引起的事故占干式變壓器事故總數的第三位。摘要：通過(guò)畢節供電局東莞變壓器SFSL-20000/110三環(huán)變壓器的現場(chǎng)維護實(shí)例，逐一介紹干式變壓器鐵心多點(diǎn)接地的分析、判斷及處理方法。

一、鐵芯多點(diǎn)接地故障的判斷

1.測量鐵芯的絕緣電阻：如果鐵芯的絕緣電阻為零或很低，則表明可能存在鐵芯接地故障。

2.監測接地線(xiàn)中的環(huán)流：對于鐵芯或線(xiàn)夾通過(guò)小套管接地的干式變壓器，監測接地線(xiàn)中是否有環(huán)流，如果有，停止干式變壓器，測量鐵芯的絕緣電阻。

3.氣相色譜分析：利用氣相色譜分析來(lái)分析油中的氣體含量，也是找出干式變壓器鐵心接地較有效的方法。鐵心接地故障的干式變壓器油色譜分析數據通常具有以下特點(diǎn)：總烴含量超過(guò)《干式變壓器油中溶解氣體及判斷導則》(GB 7252-87)規定的注意值(150 L/L)，乙烯(C2H4)和甲烷(C2H2)含量低或不出現，即未達到規定的注意值(5 L/L)。如果乙炔也超過(guò)了注意值，可能是動(dòng)態(tài)接地故障。氣相色譜法可與前兩種方法結合，確定鐵芯是否多點(diǎn)接地。

二、現場(chǎng)簡(jiǎn)易處理方法

1.無(wú)掛芯限流電阻臨時(shí)串聯(lián)

干式變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障在運行中被發(fā)現后，為了保證設備的安全，需要切斷電源檢查和處理懸掛鐵心。但如果系統暫時(shí)不允許停電檢查，可以采取臨時(shí)應急措施，在外引鐵芯的接地電路上串聯(lián)電阻，以限制鐵芯接地電路的流通，防止故障進(jìn)一步惡化。

串聯(lián)電阻前，分別測量鐵芯接地電路的環(huán)流和開(kāi)路電壓，然后計算串聯(lián)電阻的電阻值。注意串聯(lián)電阻不宜過(guò)大，以保護鐵芯基本處于地電位；不要太小，把循環(huán)限制在0.1a以下，同時(shí)要注意串聯(lián)電阻的熱容量，防止燒壞電阻把鐵芯打開(kāi)。

2、吊芯檢查

(1)測量每個(gè)線(xiàn)夾或穿線(xiàn)螺釘與鐵芯的絕緣(中間部分可以用一個(gè)開(kāi)口和半個(gè)鐵芯打開(kāi)),以便逐漸縮小故障查找的范圍。 #p#分頁(yè)標題#e#

(2)檢查是否有螺母、硅鋼片、廢料等金屬雜物。在每個(gè)間隙和凹槽的關(guān)鍵部分。

(3)清除鐵芯或絕緣墊片上的鐵銹或污泥，并用紅外線(xiàn)清潔鐵芯底部看不見(jiàn)的地方

由于干式變壓器本體不宜暴露在空氣中時(shí)間過(guò)長(cháng)的限制，以及干式變壓器本身組裝形式的限制，很多情況下無(wú)法找到準確的接地點(diǎn)。尤其是鐵銹焊渣懸浮和污泥沉積造成的多點(diǎn)接地更是難以發(fā)現。這類(lèi)故障可采用放電脈沖法，根據現場(chǎng)具體情況、接地方式和接地程度，可在掛芯或不掛芯的情況下進(jìn)行。

在現場(chǎng)應用中，主要有電容DC電壓法和焊機交流電流法。電焊機交流電法只適用于金屬接地故障，但電流不易控制，這種情況在現場(chǎng)很少見(jiàn)，接地電阻大多在幾百歐姆以上。電容DC電壓法現場(chǎng)取材困難，操作不方便、不安全，不適合推廣。根據維修實(shí)例和現場(chǎng)經(jīng)驗，介紹了一種安全、可靠、簡(jiǎn)便的方法，有利于當地物資的快速獲取。這種方法是用升壓干式變壓器進(jìn)行高壓電氣試驗，進(jìn)行放電沖擊?，F場(chǎng)應用注意二次電壓的轉換。由于鐵芯對地絕緣墊片很薄，二次電壓不能高于2500 V.

三.現場(chǎng)示例

畢節供電局工作人員檢修東莞變壓器2 #三環(huán)變壓器(SFSL-20000/110)時(shí)，發(fā)現鐵芯積有大量鐵銹，鐵芯與線(xiàn)夾絕緣為0.15m(500V搖表測得)，數字萬(wàn)用表測得的電阻值約為990 k，判斷鐵芯存在非金屬多點(diǎn)接地故障。處理步驟如下：1 .對絕緣不良的關(guān)鍵部位進(jìn)行目視檢查

2.兩個(gè)半鐵芯的絕緣采用局部晃動(dòng)法測量，其中一半絕緣為500m，另一半為0.15m，表示一側鐵芯多點(diǎn)接地。

3.重點(diǎn)在接地側，鐵芯和絕緣墊片清除鐵銹、污泥等雜物，絕緣電阻無(wú)變化。

4.搖一搖可以現場(chǎng)測量的絕緣片表面絕緣電阻，沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題。

5.用錘子敲擊振動(dòng)夾，用搖表監測絕緣電阻，未發(fā)現變化。

6.鐵芯在箱體內用污泥沖洗兩次后，接地現象仍未消失。

7.根據以上檢查，經(jīng)分析確定，懸浮鐵銹在電磁力作用下沉積在線(xiàn)圈內夾和鐵芯的絕緣表面，形成穩定的非金屬接地故障，因此決定采用放電沖擊法。使用現場(chǎng)電氣試驗組的升壓干式變壓器緩慢升壓放電(注意電流和電壓的變化，電壓不得超過(guò)2500 V)。上升到1000 V左右，線(xiàn)圈內部聽(tīng)到砰的一聲，然后停止絕緣電阻測量，發(fā)現絕緣電阻上升到3 m。當它上升到1650年

Ｖ左右時(shí)，又聽(tīng)見(jiàn)線(xiàn)圈內部“砰”的一聲，停下測量絕緣電阻，發(fā)現絕緣電阻已上升到５００ＭΩ。至此，多點(diǎn)接地故障已消除。

四、建議

１、運行中的干式變壓器較好能在鐵芯接地線(xiàn)上裝設電流表，便于及時(shí)發(fā)現故障。特別是在放電沖擊法消除接地現象后，更要加強監視，防止再次形成故障。#p#分頁(yè)標題#e#

２、當出現鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)，要進(jìn)行綜合測定和全面分析檢查后，再視現場(chǎng)具體情況選擇處理方案，切不可盲目進(jìn)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(shí)，一定要清潔油箱底部的油泥鐵銹等雜物，并用油進(jìn)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，引起干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障。