一、概述鐵心處于繞組對(duì)地的高壓電場中,由于電容耦合(靜電感應(yīng)),鐵心對(duì)地產(chǎn)生一定的懸浮電壓。單相變壓器在正常運(yùn)行或進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的電容電流鐵心不接地時(shí),對(duì)地的懸浮電壓可能很高。
三相變壓器在正常運(yùn)行時(shí)若三相電壓對(duì)稱,即使鐵心不接地產(chǎn)生的懸浮電壓也不高接近于地電位;當(dāng)變壓器非全相運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生比正常運(yùn)行時(shí)大得多的電流,鐵心對(duì)地產(chǎn)生很高的懸浮電壓,可能導(dǎo)致鐵心對(duì)夾件油箱壁等接地零部件放電。因此變壓器的鐵心是一定要接地的,大中型變壓器均一般采用導(dǎo)線穿過一只套管將鐵心引至油箱外部接地。當(dāng)鐵心或其它金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地時(shí),接地點(diǎn)間和接地引線就會(huì)形成閉合回路,造成環(huán)流,有時(shí)高達(dá)數(shù)十安培。該電流會(huì)引起局部過熱,導(dǎo)致油分解,產(chǎn)生可燃性氣體可能導(dǎo)致鐵心局部燒損,釀成須更換鐵心硅鋼片的重大故障接地線可能因流過大電流而熔斷,鐵心的懸浮電位隨之升高,導(dǎo)致放電。
因此,不允許兩點(diǎn)或多點(diǎn)接同時(shí)接地。
電力變壓器的事故統(tǒng)計(jì)表明,鐵心事故仍占有相當(dāng)大的比例,而鐵心事故大部分是由于鐵心多點(diǎn)接地引起。在鐵心多點(diǎn)接地故障中,大部分是由于制造廠設(shè)計(jì)、制造不良,變壓器經(jīng)過長途運(yùn)輸或運(yùn)行后鐵心零部件受到振動(dòng)或沖擊而引起,但也有一部分是由于運(yùn)行、檢修人員不太了解鐵心接地的結(jié)構(gòu)和方法造成的。鐵心接地故障常見的類型有以下幾種:①鐵心與油箱、夾件接觸。安裝完畢后,由于疏忽,未將油箱頂蓋上運(yùn)輸用穩(wěn)釘翻轉(zhuǎn)過來或拆除,導(dǎo)致鐵心與箱體直接短接,鐵心夾件肢板碰觸鐵心柱,硅鋼片翹曲觸及夾件肢板鐵心下夾件墊腳與鐵扼間的紙板脫落,墊腳與硅鋼片相碰溫度計(jì)座套過長與夾件或鐵轆、心柱相碰等。②穿心螺栓鋼座套過長與硅鋼片短接。③油箱內(nèi)有金屬異物使硅鋼片局部短路。④鐵心絕緣受潮或損傷,箱底沉積油泥及水分,絕緣電阻下降夾件絕緣、墊鐵絕緣、鐵盒絕緣紙板或木塊受潮或損壞等,導(dǎo)致鐵心高阻多點(diǎn)接地。⑤潛油泵軸承磨損,金屬粉末進(jìn)入油箱中堆積于底部,在電磁引力作用下形成橋路使下鐵轆與墊腳或箱底接通,造成多點(diǎn)接地。⑥因施工工藝不良導(dǎo)致接地扁鋼短路,或者由于附件和外界因素引起的多點(diǎn)接地。
二、鐵心多點(diǎn)接地故障的診斷方法
2.1、測量鐵心絕緣電阻 正常運(yùn)行時(shí),因未構(gòu)成回路,阻值為絕緣電阻,數(shù)值很大;多點(diǎn)接地時(shí),因構(gòu)成回路,阻值為零或很低。
2.2、監(jiān)視接地線中環(huán)流同理 正常運(yùn)行時(shí),因未構(gòu)成回路,地線上電流很小;多點(diǎn)接地時(shí),接地線有環(huán)流流過。接地線超過100mA時(shí),應(yīng)引起警惕必要時(shí)停運(yùn)變壓器,測量鐵心的絕緣電阻。
2.3、氣相色譜分析 發(fā)生鐵心接地故障時(shí),油色譜通常有以下特征：總烴含量超過150ppm,乙烯( CH4)占較大比重,乙炔( CH pm。意值時(shí),則可認(rèn)為這)含量未達(dá)到5p(2) 當(dāng)乙炔超過規(guī)定的(2) 注種接地故障不是死接地,屬動(dòng)態(tài)型。若甲烷( CH)及烯烴含量很高,CO和以往比變化甚少或(4) 正常時(shí),則可判斷為裸金屬過熱。
變壓器中裸金屬件主要是鐵心,當(dāng)出現(xiàn)乙炔時(shí),可認(rèn)為這種接地故障屬間歇型。
故障點(diǎn)估算溫度一般為700℃～1000℃。故障點(diǎn)估算溫度通常采用經(jīng)驗(yàn)公式。
因此,當(dāng)色譜分析出現(xiàn)上述特征,并確認(rèn)不是由于其它原因(如分接開關(guān)接觸不良和潛油泵故障引起裸金屬過熱),且測得鐵心絕緣電阻為零或很低,及鐵心回路有環(huán)流,則可以確定該變壓器發(fā)生了鐵心多點(diǎn)接地故障。
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