變壓器鐵芯接地電流超標(biāo)缺陷分析及處理

1、1前言在正常運(yùn)行時(shí)，繞組周?chē)嬖陔妶?chǎng)，而鐵芯和夾件等金屬構(gòu)件處于電場(chǎng)中， 若鐵芯未可靠接地，則會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，損壞絕緣。因此，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠 接地，如果鐵芯由于某種原因出現(xiàn)另一個(gè)接地點(diǎn)， 形成閉合回路，則正常接地的 引線(xiàn)上就會(huì)有環(huán)流。其一方面造成鐵芯局部短路過(guò)熱，甚至局部燒損；另一方面， 由于鐵芯的正常接地線(xiàn)產(chǎn)生環(huán)流，造成局部過(guò)熱，也可能產(chǎn)生放電性故障。因此， 準(zhǔn)確、及時(shí)診斷鐵芯接地故障并采取積極措施，對(duì)于系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行意義 重大。2運(yùn)行鐵芯接地缺陷原因分析大型在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生鐵芯接地缺陷主要包括以下幾方面。(1) 在制造或大修過(guò)程中，如果鐵刷絲、起重用的鋼絲繩的斷股及微小金屬 絲

2、等被遺留在油箱內(nèi)，當(dāng)運(yùn)行時(shí)，這些懸浮物在電磁場(chǎng)的作用下形成導(dǎo)電小橋， 使鐵芯與油箱短接，這種情況常常發(fā)生在油箱底部。(2)潛油泵軸承磨損產(chǎn)生的金屬粉末進(jìn)入主變油箱中導(dǎo)致鐵芯與油箱短接。(3)油箱和散熱器等在制造過(guò)程中，由于焊渣清理不徹底，當(dāng)運(yùn)行時(shí)，在油 流作用下雜質(zhì)往往被堆積在一起，使鐵芯與油箱短接，這種情況在強(qiáng)油循環(huán)冷卻 中容易發(fā)生。(4) 鐵芯上落有金屬雜物，將鐵芯內(nèi)的絕緣油道間或鐵芯與夾件間短接。(5) 進(jìn)水使鐵芯底部絕緣墊塊受潮，引起鐵芯對(duì)地絕緣下降。(6) 鐵芯下夾件墊腳與鐵軛間的絕緣板磨損脫落造成夾件與硅鋼片相碰。(7) 夾件本身過(guò)長(zhǎng)或鐵芯定位裝置松動(dòng)，在器身受沖擊發(fā)生位移后，夾件

3、與 油箱壁相碰。(8) 下夾件支板距鐵芯柱或鐵軛的距離偏小，在器身受沖擊發(fā)生位移后相碰。(9)上、下鐵軛表面硅鋼片因波浪突起，與鋼座套或夾件相碰。(10)穿心螺桿或金屬綁扎帶絕緣損壞，與鐵芯或夾件等相碰。3鐵芯接地缺陷的檢測(cè)和處理方法運(yùn)行中的檢測(cè)方法在運(yùn)行中，可以通過(guò)使用鉗形電流表測(cè)量鐵芯外接地線(xiàn)中的電流來(lái)判斷鐵芯 是否存在多點(diǎn)接地故障。該電流一般不大于 300mA如果電流達(dá)到1A以上則可判斷鐵芯存在多點(diǎn)接地故障。如的鐵芯和上夾件分別引出接地，還可通過(guò)分別測(cè) 量其接地線(xiàn)中的電流來(lái)大致判斷故障部位。停電后的檢測(cè)方法停電后未吊罩時(shí)，可以通過(guò)使用兆歐表測(cè)量鐵芯和夾件等引出的應(yīng)一點(diǎn)接地 的絕緣電阻來(lái)判

4、斷是否存在多點(diǎn)接地故障。氣相色譜分析對(duì)油中含氣量進(jìn)行氣相色譜分析，也是發(fā)現(xiàn)鐵芯接地最有效的方法之一。 出 現(xiàn)鐵芯接地故障的，其油色譜分析數(shù)據(jù)中，總烴含量超過(guò)油中溶解氣體和判斷 導(dǎo)則（GB/T7252-1987）規(guī)定的注意值，其中C2H4 CH4含量低或沒(méi)有。若 C2H2 也超過(guò)注意值，則可能是動(dòng)態(tài)接地故障。氣相色譜分析法可與前兩種方法綜合使 用，以判定鐵芯是否多點(diǎn)接地。運(yùn)行鐵芯接地故障處理確認(rèn)出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地缺陷，而本身又不能在短時(shí)間內(nèi)停電檢修時(shí)， 可考慮 使用下列方法。（1）可采用在接地回路中串入限流電阻作為臨時(shí)措施，限制缺陷進(jìn)一步劣化,同時(shí)應(yīng)盡早安排檢修處理。（2）對(duì)于小型，使用大型濾油機(jī)

5、將油從下部打人，利用油流沖擊底部，將導(dǎo) 電顆粒沖離導(dǎo)電位置從而恢復(fù)鐵芯底部絕緣。4主變?nèi)毕莘治黾疤幚砘厩闆r某是一廠(chǎng)1984年7月生產(chǎn)的產(chǎn)品，1985年11月投運(yùn)，型號(hào)為ODFPSZ-25OOOO/220在2006年12月進(jìn)行鐵芯接地電流測(cè)量試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流超 標(biāo)（規(guī)定要求接地電流不大于100mA）具體數(shù)據(jù)及最近一次試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示, 歷次停電預(yù)試鐵芯絕緣數(shù)據(jù)如表 2所示，歷次油色譜分析數(shù)據(jù)如表 3所示。表1鐵芯接地電流試驗(yàn)時(shí)間鐵芯接地電流 （mA）夾件接地電流（mA）2006-12-14362036802006-7-5表2鐵芯絕緣試驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)試驗(yàn)時(shí)間鐵芯對(duì)地（M Q） 夾件對(duì)地（M Q） 鐵

6、芯對(duì)夾件（M Q）2006-5-2822400222002822005-3-9I000I000I0002003-4-29500500500表3次色譜數(shù)據(jù)試驗(yàn)時(shí)間H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2總烴2005-3-28002005-7-122005-10-1032006-1-132006-4-272006-7-202006-10-26162006-12-152007-1-32007-1-202007-1-26缺陷分析（1）結(jié)合表I及表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為，鐵芯與夾件間絕緣存在絕緣薄弱環(huán) 節(jié)，在運(yùn)行過(guò)程中絕緣劣化出現(xiàn)鐵芯與夾件連通狀態(tài)，從而在磁通作用下鐵芯與夾件間形成環(huán)流，導(dǎo)致鐵芯接地電流

7、與夾件接地電流同時(shí)增大。 由鐵芯和夾件接 地電流數(shù)值近似相等現(xiàn)象認(rèn)為，鐵芯除本身接地點(diǎn)和通過(guò)夾件薄弱環(huán)節(jié)接地點(diǎn)外 沒(méi)有其他接地點(diǎn)。表3數(shù)據(jù)表明各種成分均有緩慢增長(zhǎng)，其中 C2H2 CO C02的增長(zhǎng)較為 明顯，應(yīng)該為固體絕緣存在缺陷。同時(shí)對(duì) 2006年12月15日油色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn) 行三比值法分析，編碼為0、2、2對(duì)應(yīng)故障為高溫過(guò)熱故障（大于700C）。結(jié)合 以上分析認(rèn)為可能是引線(xiàn)夾件螺絲松動(dòng)或接頭焊接不良及鐵芯漏磁以及鐵芯多 點(diǎn)接地等（C2H2含量較低，應(yīng)用該方法意義并不是很大，只作為參考）。采用試驗(yàn)方法確認(rèn)分析結(jié)果綜合以上分析，為進(jìn)一步確認(rèn)分析結(jié)果進(jìn)行如下試驗(yàn)。 如圖I所示，滑線(xiàn)變 阻器調(diào)至

8、零阻值并合上刀閘，打開(kāi)接地引線(xiàn)后打開(kāi)刀閘，此時(shí)滑線(xiàn)變阻器已串入 夾件接地引線(xiàn)，在變化滑線(xiàn)變阻器阻值同時(shí)記錄電壓和電流表讀數(shù)，所得試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。試驗(yàn)結(jié)束后合上刀閘，將接地引線(xiàn)恢復(fù)后拆除其余試驗(yàn)接線(xiàn)。 此 試驗(yàn)選取夾件引線(xiàn)而非鐵芯引線(xiàn)串入試驗(yàn)回路， 是為減輕試驗(yàn)中出現(xiàn)意外開(kāi)路造 成懸浮而產(chǎn)生的不良后果。表4接地電阻選取試驗(yàn)數(shù)據(jù)夾件I 鐵芯號(hào)電流(mA)電壓(V)計(jì)算值(Q)電流(mA)134203450220002030310001030451054052002376911207508307292669由表4試驗(yàn)數(shù)據(jù)中鐵芯與夾件電流同時(shí)減小的現(xiàn)象可以確認(rèn)，鐵芯與夾件間絕緣不良，而非鐵芯對(duì)地存

9、在多點(diǎn)接地，同時(shí)為選取串聯(lián)電阻阻值提供依據(jù)。帶電處理方法由于該站為樞紐站，供電負(fù)載較大，短期內(nèi)不能安排停電檢修。為限制鐵芯 與夾件間環(huán)流從而減緩絕緣裂化， 決定在夾件接地引下線(xiàn)中串入電阻。由上述試 驗(yàn)數(shù)據(jù)選取兩只容量為1000W阻值為600Q電阻并聯(lián)作為串聯(lián)電阻，同時(shí)并聯(lián) 一刀閘，以便測(cè)量不串電阻時(shí)的接地電流。在串入電阻后夾件接地電流為22mA鐵芯接地電流為60mA滿(mǎn)足規(guī)程要求的小 于100mA標(biāo)準(zhǔn)。在長(zhǎng)期運(yùn)行中電流值穩(wěn)定，油色譜數(shù)據(jù)穩(wěn)定，說(shuō)明已消除該缺陷。5結(jié)論(1)通過(guò)上述主變鐵芯多點(diǎn)接地分析處理過(guò)程，證明筆者所使用的帶電串入 滑線(xiàn)變阻器進(jìn)行電壓電流檢測(cè)方法，可以判斷鐵芯和夾件都有接地引下線(xiàn)的主變 鐵芯多點(diǎn)接地是否為鐵芯與夾件間絕緣損壞，從而排除鐵芯對(duì)地存在