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如何檢測(cè)、測(cè)試和糾正變壓器鐵芯故障

發(fā)布時(shí)間:2024-07-10 瀏覽次數(shù):600

  繞組和鐵心是變壓器中傳輸和變換電磁能的重要部件,準(zhǔn)確評(píng)估、檢測(cè)和糾正鐵心故障是保證變壓器正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

  一、變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障的危害、原因及類型

  變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障的危害:變壓器鐵心在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該發(fā)生多點(diǎn)接地故障。變壓器正常運(yùn)行時(shí),繞組周圍存在交變磁場(chǎng),由于電磁感應(yīng),高壓繞組與低壓繞組之間、低壓繞組與鐵心之間、鐵心與外殼之間均存在寄生電容。由于寄生電容的耦合效應(yīng),通電后的繞組在鐵心對(duì)地產(chǎn)生浮動(dòng)電位,由于鐵心與繞組周圍的其他金屬元件之間的距離不等,這些元件之間存在電位差。當(dāng)兩點(diǎn)間的電位差達(dá)到絕緣擊穿程度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生火花放電。這種放電是間歇性的,時(shí)間一長(zhǎng),對(duì)變壓器油和固體絕緣都會(huì)產(chǎn)生不良影響。為消除這種現(xiàn)象,應(yīng)將鐵心與外殼可靠連接,使其處于相同電位。但當(dāng)鐵心或其他金屬部件上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的接地點(diǎn)時(shí),接地點(diǎn)會(huì)形成閉合回路,引起環(huán)流、局部過(guò)熱、油分解、絕緣性能下降,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致鐵心硅鋼片燒毀等重大事故。因此,主變壓器鐵心只允許采用單點(diǎn)接地。

  鐵心接地故障原因:變壓器鐵心接地故障主要有以下幾種原因:接地條施工工藝、設(shè)計(jì)不良造成短路;附件及外界因素造成多點(diǎn)接地;主變壓器內(nèi)留有金屬異物、鐵心工藝粗糙,如毛刺、鐵銹、焊渣等引起的接地故障。

  鐵心故障類型變壓器鐵心常見(jiàn)的故障類型有以下六種:(1)安裝時(shí)鐵心與殼體或夾件接觸。這種情況是由于油箱上蓋上運(yùn)輸用的穩(wěn)定銷在拆卸時(shí)疏于注意或倒裝,使鐵心與殼體接觸而引起的。其他還有鐵心夾件接觸鐵心柱、硅鋼片卷曲接觸夾腳、鐵心下夾腳與鐵軛之間的紙張脫落、溫度表座套過(guò)長(zhǎng)接觸夾件或鐵軛或鐵心柱等。(2)穿心螺栓鋼座套過(guò)長(zhǎng),使硅鋼片短路而引起的短路。(3)油箱內(nèi)有異物,使硅鋼片局部短路。例如山西某發(fā)電廠在31500/110電力變壓器夾件與鐵軛之間發(fā)現(xiàn)一把螺絲刀,另一變電站在對(duì)60000/220電力變壓器進(jìn)行機(jī)罩檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)一根長(zhǎng)120mm的銅線。(4)鐵心絕緣受潮或損壞,如淤泥、水分沉積等,導(dǎo)致絕緣電阻下降。夾件、鐵墊、鐵盒(紙或木塊)絕緣受潮或損壞,也會(huì)在鐵心內(nèi)形成高電阻多點(diǎn)接地點(diǎn)。(5)泵軸軸承磨損,金屬粉末進(jìn)入油箱,在底部堆積,在電磁力的作用下形成橋式電路,使下部鐵軌與墊塊或油箱底部相通,產(chǎn)生多點(diǎn)接地。(6)運(yùn)行維護(hù)不良,未按計(jì)劃進(jìn)行定期檢查。

  二、變壓器鐵心故障檢測(cè)及處理方法

  變壓器鐵心故障檢測(cè)方法

 ?。?)鉗形電流表法(在線測(cè)量):對(duì)于鐵心外引的變壓器,采用鉗形電流表法,可準(zhǔn)確、不間斷地檢測(cè)鐵心多處接地故障。每年定期測(cè)量接地引線電流,電流一般應(yīng)在100毫安以下,如超過(guò)此值,應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。變壓器投運(yùn)后,連續(xù)多次測(cè)量接地線電阻,作為初始值。如果初始值已經(jīng)很大,說(shuō)明變壓器本身漏磁通明顯,后續(xù)測(cè)量值相差不大,可認(rèn)為無(wú)接地故障點(diǎn)。如果接地線電流大于1安培,且與初始值相比明顯增大,則可能為低阻接地或金屬接地故障,應(yīng)及時(shí)處理。

 ?。?)色譜分析法(通電取油):對(duì)油樣進(jìn)行色譜分析,若總烴明顯增加,氣體成分以甲烷、乙烯為主,一氧化碳、二氧化碳?xì)怏w基本不變或與之前相比變化很小,則為裸機(jī)過(guò)熱,可能是鐵心多處接地故障或鐵心與硅鋼片間絕緣損壞,需進(jìn)一步檢查。若總烴中出現(xiàn)乙炔,則可能是鐵心間歇性不穩(wěn)定多處接地故障。

 ?。?)絕緣電阻法(斷電測(cè)試):用2500伏兆歐表測(cè)量鐵心與外殼間的電阻,絕緣電阻為200兆歐以上,表示鐵心絕緣良好。若兆歐表指示鐵心與外殼之間導(dǎo)通,則換用歐姆表測(cè)量鐵心與外殼之間的電阻,若測(cè)量值在200~400歐姆之間,則表明鐵心內(nèi)有高阻接地點(diǎn),需要對(duì)變壓器鐵心多處接地故障進(jìn)行處理。

  若測(cè)量值在1000歐姆以上,地線電流小,故障難以消除,可繼續(xù)運(yùn)行,無(wú)需處理。應(yīng)定期進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),如采用鉗形電流表法(針對(duì)鐵心外引的變壓器)或油色譜分析,若發(fā)現(xiàn)異常,則需要進(jìn)一步處理。若測(cè)量值在1~2歐姆之間,則表明鐵心內(nèi)有金屬接地點(diǎn),需要對(duì)變壓器進(jìn)行處理。

  2.變壓器鐵心多點(diǎn)接地處理方法:

 ?。?)對(duì)于鐵心有外接接地線的變壓器,可在鐵心接地回路上串接電阻,限 制鐵心接地中的電流,此方法只適合作為應(yīng)急措施。

  (2)對(duì)于金屬異物引起的鐵心接地故障,一般采用罩殼檢查,一般可發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

 ?。?)對(duì)于鐵心毛刺或金屬粉末堆積引起的接地故障,電容放電沖擊、交流電弧、大電流沖擊等方法效果更明顯。

  三、變壓器鐵心檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

  鐵心應(yīng)平整,無(wú)絕緣漆脫落,疊片緊密,側(cè)面硅鋼片無(wú)凸起、波浪形。鐵心表面無(wú)油污、無(wú)雜質(zhì),疊片間無(wú)短路、搭接,接縫處間隙應(yīng)符合要求。

  鐵心與上下夾、軛鐵、壓板、底板間應(yīng)保持良好的絕緣;

  鋼壓板與鐵心間應(yīng)有明顯的均勻間隙;絕緣壓板完好,無(wú)損傷、裂紋,緊固適當(dāng);

  鋼壓板不應(yīng)形成閉合環(huán)路,應(yīng)有單點(diǎn)接地;

  拆開上夾與鐵心之間的連接件、鋼壓板與上夾之間的連接件后,測(cè)量鐵心與上下夾之間、鋼壓板與鐵心之間的絕緣電阻,與上次試驗(yàn)相比,不應(yīng)有明顯變化;

  螺栓應(yīng)緊固可靠,夾件上正、負(fù)壓銷釘及鎖緊螺母不得有松動(dòng)現(xiàn)象,與絕緣墊片接觸良好,無(wú)放電燒傷痕跡,反壓銷釘與上夾件應(yīng)有足夠的距離;

  鐵心螺栓應(yīng)緊固可靠,其絕緣電阻與前次試驗(yàn)相比無(wú)明顯變化;

  油道應(yīng)通暢,油道墊片不應(yīng)有松動(dòng)、堵塞現(xiàn)象,排列整齊;

  鐵心應(yīng)只有一個(gè)接地點(diǎn),接地片應(yīng)采用厚度為0.5mm、寬度不小于30mm的銅片,插入3-4層鐵心內(nèi),對(duì)于大型變壓器,插入深度應(yīng)不小于80mm,外露部分應(yīng)用絕緣包裹,防止鐵心內(nèi)短路;

  應(yīng)緊固可靠,具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,絕緣良好,不形成閉合環(huán)路,不與鐵心接觸;

  絕緣良好、接地可靠。

圖片3

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