一、概述鐵心處于繞組對地的高壓電場中,由于電容耦合(靜電感應),鐵心對地產生一定的懸浮電壓。單相變壓器在正常運行或進行試驗時會產生較大的電容電流鐵心不接地時,對地的懸浮電壓可能很高。
三相變壓器在正常運行時若三相電壓對稱,即使鐵心不接地產生的懸浮電壓也不高接近于地電位;當變壓器非全相運行時會產生比正常運行時大得多的電流,鐵心對地產生很高的懸浮電壓,可能導致鐵心對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線穿過一只套管將鐵心引至油箱外部接地。當鐵心或其它金屬構件有兩點或兩點以上接地時,接地點間和接地引線就會形成閉合回路,造成環流,有時高達數十安培。該電流會引起局部過熱,導致油分解,產生可燃性氣體可能導致鐵心局部燒損,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,導致放電。
因此,不允許兩點或多點接同時接地。
電力變壓器的事故統計表明,鐵心事故仍占有相當大的比例,而鐵心事故大部分是由于鐵心多點接地引起。在鐵心多點接地故障中,大部分是由于制造廠設計、制造不良,變壓器經過長途運輸或運行后鐵心零部件受到振動或沖擊而引起,但也有一部分是由于運行、檢修人員不太了解鐵心接地的結構和方法造成的。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,未將油箱頂蓋上運輸用穩釘翻轉過來或拆除,導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,導致鐵心高阻多點接地。⑤潛油泵軸承磨損,金屬粉末進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,造成多點接地。⑥因施工工藝不良導致接地扁鋼短路,或者由于附件和外界因素引起的多點接地。
二、鐵心多點接地故障的診斷方法
2.1、測量鐵心絕緣電阻 正常運行時,因未構成回路,阻值為絕緣電阻,數值很大;多點接地時,因構成回路,阻值為零或很低。
2.2、監視接地線中環流同理 正常運行時,因未構成回路,地線上電流很小;多點接地時,接地線有環流流過。接地線超過100mA時,應引起警惕必要時停運變壓器,測量鐵心的絕緣電阻。
2.3、氣相色譜分析 發生鐵心接地故障時,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,則可認為這)含量未達到5p(2) 當乙炔超過規定的(2) 注種接地故障不是死接地,屬動態型。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,則可判斷為裸金屬過熱。
變壓器中裸金屬件主要是鐵心,當出現乙炔時,可認為這種接地故障屬間歇型。
故障點估算溫度一般為700℃～1000℃。故障點估算溫度通常采用經驗公式。
因此,當色譜分析出現上述特征,并確認不是由于其它原因(如分接開關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,及鐵心回路有環流,則可以確定該變壓器發生了鐵心多點接地故障。
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