如何有效排除铁芯接地故障?

作者&投稿:成王全 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何处理变压器铁芯接地的故障问题?~

变压器铁心接地原因:
电力变压器正常运行时,铁芯必须有一点可靠接地。若没有接地,则铁芯对地的悬浮电压,会造成铁芯对地断续性击穿放电,铁芯一点接地后消除了形成铁芯悬浮电位的可能。但当铁芯出现两点以上接地时,铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流,并造成铁芯多 点接地发热故障。变压器的铁芯接地故障会造成铁芯局部过热,严重时,铁芯局部温升增加,轻瓦斯动作,甚至将会造成重瓦斯动作而跳 闸的事故。
烧熔的局部铁芯形成铁芯片间的短路故障,使铁损变大,严重影响变压器的性能和正常工作,以至必须更换铁芯矽钢片加以修复。所以变压器不允许多点接地只能有且只有一点接地。
范围包括:
1)变压器内部的多相短路。
2)匝间短路,绕组与铁芯或外壳短路。
3)铁芯故障。
4)油面下将或漏油。
5)分接开关接触不良或导线焊接不牢固。

造成的原因多为多点接地,或者不接地;多点接地容易造成烧铁心的后果。如何避免就是加强铁心绝缘,做好铁心单电接地或双点接地分开引出;

一、变压器铁芯多点接地故障的危害
变压器正常运行时,是不允许铁芯多点接地的,因为变压器正常运行中,绕组周围存在着交变的磁场,由于电磁感应的作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁芯之间,铁芯与外壳之间都存在着寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用,使铁芯对地产生悬浮电位,由于铁芯及其它金属构件与绕组的距离不相等,使各构件之间存在着电位差,当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电,这种放电是断续的,长期下去,对变压器油和固体绝缘都有不良影响,为了消除这种现象,把铁芯与外壳可靠地连接起来,使它与外壳等电位,但当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时,接地点就会形成闭合回路,造成环流,引起局部过热,导致油分解,绝缘性能下降,严重时,会使铁芯硅钢片烧坏,造成主变重大事故,所以主变铁芯只能一点接地。
二、变压器铁芯接地故障的原因
变压器铁芯接地故障主要原因有:
(1)接地片因施工工艺和设计不良造成短路;
(2)由于附件和外界因素引起的多点接地;
(3)由遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生毛刺,铁锈与焊渣等因素引起接地。
三、变压器铁芯故障的类型
变压器铁芯常见的故障类型有下述六种:
1.铁芯碰壳、碰夹件。安装完毕后,由于疏忽,未将油箱顶盖上运输用的稳(定位)钉翻转过来或拆除掉,导致铁芯与箱壳相碰;铁芯夹件肢板碰触铁芯柱;硅钢片翘曲触及夹件肢板;铁芯下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落,垫脚与硅钢片相碰;温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰等。
2.穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
3.油箱内有异物,使硅钢片局部短路。如山西某变电所的一台31500/110型电力变压器发生铁芯多点接地,吊罩发现在夹件与铁轭间有一把天柄螺丝起子;另一变电所一台60000/22O型电力变压器吊罩启发现有一根120mm长的铜丝;还有一个变电所台120000/220型电力变压器吊罩后在下夹件与铁轭之间找出一锅块;再如,东北某变电所的一台大型电力变压器发生铁芯多点接地,吊罩检查发现油箱底部有三段曲折型钢丝,钢丝的直径约0.31mm,长度分别为25、28、31mm.
4.铁芯绝缘受潮或损伤,如底沉积油泥及水分,绝缘电阻下降,夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘(纸板或木块)受潮或损坏等,导致铁芯高阻多点接地。
5.潜油泵轴承磨损,金属粉末进入油箱中,堆积在底部,在电磁引力作用下形成桥路,使下铁轨与垫脚或箱底接通,造成多点接地。
6.运行维护差,不按期检修。

四、铁芯多点接地故障的判断
1、测量铁芯绝缘电阻:铁芯绝缘电阻为零或很低,则表明可能存在铁芯接地故障.
2、监视接地线中环流:对铁芯或夹件通过小套管引起接地的变压器,应监视接地线中是否有环流,如有,则要使变压器停运,测量铁芯的绝缘电阻。
3、气相色谱分析:利用气相色谱分析法,对油中含气量进行分析,也是发现变压器铁芯接地最有效的方法。发现铁芯接地故障的变压器,其油色谱分析数据通常有以下特征:总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”(GB7252-87)规定的注意值(150μL/L),其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出现,即未达到规定注意值(5μL/L)。若出现乙炔也超过注意值时,则可能是动态接地故障。气相色谱分析法可与前两种方法综合起来,共同判定铁芯是否多点接地。
五、现场简易处理方法
1、不吊芯临时串接限流电阻
运行中发现变压器铁芯多点接地故障后,为保证设备的安全,均需停电进行吊芯检查和处理。但对于系统暂不允许停电检查的,可采用在外引铁芯接地回路上串接电阻的临时应急措施,以限制铁芯接地回路的环流,防止故障进一步恶化。
在串接电阻前,分别对铁芯接地回路的环流和开路电压进行测量,然后计算应串电阻阻值。注意所串电阻不宜太大,以保护铁芯基本处于地电位;也不宜太小,以能将环流限制在0.1A以下。同时还需注意所串电阻的热容量,以防烧坏电阻造成铁芯开路。
2、吊芯检查
(1)分部测量各夹件或穿心螺杆对铁芯(两分半式铁芯可将中间连片打开)的绝缘以逐步缩小故障查找范围。
(2)检查各间隙、槽部重点部位有无螺帽、硅钢片、废料等金属杂物。
(3)清除铁芯或绝缘垫片上的铁锈或油泥,对铁芯底部看不到的地方用铁丝进行清理。
(4)对各间隙进行油冲洗或氮气冲吹清理。
(5)用榔头敲击振动夹件,同时用摇表监测,看绝缘是否发生变化,查找并消除动态接地点。

3、放电冲击法
由于受变压器身在空气中暴露时间不宜太长的限制,以及变压器本身装配形式的制约,现场很多情况下无法找到其具体确切接地点。特别是铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接地,更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法,这种方法要根据现场具体情况、接地方式和接地程度,在吊芯或不吊芯状态下可进行。
现场应用时,主要有电容直流电压法和电焊机交流电流法。电焊机交流电流法只适用于金属性接地故障,但电流不好控制,而现场这种情况极少,接地电阻大都几百欧以上。电容直流电压法现场取材较困难,操作不便且不安全,也不宜推广。根据检修实例和现场经验,本文介绍一种安全可靠、操作简便,而且利于快速就地取材的方法。这种方法就是利用高压电气试验用升压变压器进行放电冲击。现场应用时注意换算好二次电压,由于铁芯对地绝缘垫片很薄,故二次电压不能高于2500V。

变压器铁芯由于某种原因出现两个以上接地点时,会形成闭合回路,产生环流,这就是所谓的铁芯多点接地故障。它会造成铁芯局部短路过热,甚至发生铁芯局部烧损等重大故障。目前,我国制造的大中型变压器的铁芯都经一只套管引至油箱体外部接地。电力变压器在正常运行时,绕组周围存在电场,而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中。若铁芯未可靠接地,则产生充放电现象,损坏绝缘。因此,铁芯必须有一点可靠接地。如果铁芯由于某种原因出现另一个接地点,形成闭合回路,则正常接地的引线上就会有环流,一方面造成铁芯局部短路过热,严重时,铁芯局部烧损;另一方面,由于铁芯的正常接地线产生环流,造成变压器局部过热,也可能产生放电性故障。

可以让这种铁芯儿别接地用一个木头给它垫起来,这样会更安全些。


干式变压器铁心两点接地问题
,所以感应电势不同,这样在铁芯内不同位置就有了电势差,有了电势差,这两点又会通过接地网连通成回路,那么就会在这两点闭合的回路内形成环流造成铁芯发热(类似于把两个不同电压的电池串联在一起,就有电流流过了),从而影响变压器的散热,增加温升,降低变压器的出力。不明之处继续讨论 ...

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基于电力变压器铁芯接地故障诊断和处理的选题意义及提纲,跪求啊啊啊啊...
意义:铁心接地是变压器运行时的常见故障,故障不易发现,不易排出,严重故障会导致系统级故障。。。这也是我们变压器技术人员最头疼的问题之一。提纲的话,你还是自己想吧,首先是绪论、背景、国内外故障案例、课题必要性、故障说明、解决方法、方法验证、结论与展望。。。等等等等 ...

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