变压器铁心如何判断、检测、排除故障
0 2023-12-04

变压器的绕组和铁心是传递、变换电磁能量的主要部件。为了确保变压器的正常运行,对铁心的故障进行准确判断、检测和排除至关重要,本文将为您详细解读。

一、变压器铁心多点接地故障的危害、原因和类型

1.铁心多点接地故障的危害

变压器正常运行时不能将铁心多点接地。变压器正常运行中绕组周围存在交变磁场,由于电磁感应作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁心之间,铁心与外壳之间都存在寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用,使铁心对地产生悬浮电位,由于铁心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,长期以往对变压器油和固体绝缘都有不良影响。

为了消除这种现象,把铁心与外壳可靠地连接起来,使它与外壳等电位,但当铁心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,严重时会烧坏铁心硅钢片造成主变重大事故,所以主变铁心只能一点接地。

2.铁心接地故障的原因

变压器铁心接地故障主要有:接地片因施工工艺和设计不良造成短路;附件和外界因素引起多点接地;由遗落在主变内的金属异物和铁心工艺不良产生毛刺、铁锈与焊渣等因素引起接地。

3.铁心故障的类型

变压器铁心常见的故障类型有下述六种:

(1)铁心碰壳、碰夹件。安装中由于疏忽未将油箱顶盖上运输用的稳钉翻转或拆除,导致铁心与箱壳相碰;铁心夹件肢板碰触铁心柱;硅钢片翘曲触及夹件肢板;铁心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心多点接地,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60000/220型电力变压器吊罩启发现有一根120mm长的铜丝。

(4)铁心绝缘受潮或损伤,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心高阻多点接地。

(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。

二、变压器铁心故障的测试及处理方法

1.变压器铁心故障的测试方法

(1)钳型电流表法(在线测量)。对铁心外引的变压器用钳型电流表法,能准确地、不停电测试铁心多点接地故障。每年定期测量接地引线电流,一般电流应在100毫安以下,若大于此值,应加强监视。变压器投运后连续测量几次接地线电阻,作为初始值,若初始值本身就大,说明是变压器本身漏磁大所引起,以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。若接地线电流大于1安,且与初始值相比增加较多,则可能是低阻接地或金属接地故障,这种情况应及时处理。

(2)色谱分析法(带电取油)。抽样进行色谱分析,若总烃明显增加,且气体中的甲烷、乙烯占主要成分,而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变,可判断为裸金属过热,可能是铁心多点接地或铁心硅钢片间维缘损坏需进一步检查。若上述总烃中出现乙炔,很可能是时隐时现的不稳定型铁心多点接地。

(3)绝缘电阻法(停电测试)。用2500伏摇表摇测铁心与外壳之间电阻,绝缘电阻在200兆欧及以上,说明铁心绝缘良好。若摇表指示铁心与外壳相通,可换用欧姆表测量铁心与外壳之间的电阻,若测量值为200~400欧时,说明铁心有高阻接地点,需对变压器进行铁心多点接地故障处理。

若测量值为1000欧以上时,流过地线的电流较小,且难以将故障排除,可不处理继续运行,定期进行在线监测,如钳型电流表法(有铁心外引线者)、油色谱分析法,发现异常后再处理。若测量值为1-2欧,则判断铁心有金属接地点,必须对变压器进行处理。

2.变压器铁心产生多点接地的处理方法

(1)对于铁心有外引接地线的,可在铁心接地回路上串接电阻,以限制铁心接地电流,此方法只能作为应急措施采用。

(2)由于金属异物造成的铁心接地故障,一般情况下进行吊罩检查,都可以发现问题。

(3)对于由铁心毛刺,金属粉末堆积引起的接地故障,用电容放电冲击法、交流电弧法、大电流冲击法处理效果较明显。

三、电力变压器铁心检修的质量标准

1.铁心应平整,绝缘漆膜无脱落,叠片紧密,边侧的硅钢片不应翘起或成波浪状,铁心各部表面应无油垢和杂质,片间应无短路、搭接现象,接缝间隙符合要求;2.铁心与上下夹件、方铁、压板、底脚板间均应保持良好绝缘;3.钢压板与铁心间要有明显的均匀间隙;绝缘压板应保持完整、无破损和裂纹,并有适当紧固度;4.钢压板不得构成闭合回路,同时应有一点接地;5.打开上夹件与铁心间的连接片和钢压板与上夹件的连接片后,测量铁心与上下夹件间和钢压板与铁心间的绝缘电阻,与历次试验相比较应无明显变化;6.螺栓紧固,夹件上的正、反压钉和锁紧螺帽无松动,与绝缘垫圈接触良好,无放电烧伤痕迹,反压钉与上夹件有足够距离;7.穿心螺栓紧固,其绝缘电阻与历次试验比较无明显变化;8.油路应畅通,油道垫块无脱落和堵塞,且应排列整齐;9.铁心只允许一点接地,接地片用厚度0.5mm,宽度不小于30mm的紫铜片,插入34级铁心间,对大型变压器插入深度不小于80mm,其外露部分应包扎绝缘,防止短路铁心;10.应紧固并有足够的机械强度,绝缘良好不构成环路,不与铁心相接触;11.绝缘良好,接地可靠。声明


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