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        電力變壓器鐵芯多點(diǎn)接地診斷技術(shù)及應(yīng)用

        2014-07-08 22:24:18高世偉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年21期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用實(shí)例故障診斷技術(shù)電力變壓器

        高世偉

        摘 要:變壓器是變電站運(yùn)行過程中非常重要的設(shè)備,在其正常運(yùn)行的過程中,要求其鐵芯有且僅有一點(diǎn)接地才能保證其正常工作,一旦其運(yùn)行過程中出現(xiàn)鐵芯的多點(diǎn)接地,會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的故障,導(dǎo)致變壓器不能正常工作的同時(shí),還會(huì)引發(fā)非常嚴(yán)重的電路故障,對(duì)其接地故障進(jìn)行有效的診斷與處理非常重要,文章就結(jié)合相關(guān)實(shí)例,對(duì)其多點(diǎn)接地故障診斷技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析研究。

        關(guān)鍵詞:電力變壓器;鐵芯多點(diǎn)接地;故障診斷技術(shù);應(yīng)用實(shí)例

        在電力系統(tǒng)中的變壓器正常工作的過程中,如果出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障,會(huì)形成較大的短路電流,對(duì)整個(gè)變壓器系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響,同時(shí)還有可能會(huì)引發(fā)相關(guān)的安全事故,造成非常嚴(yán)重的后果,并且該種故障還是變壓器運(yùn)行故障中發(fā)生率比較高的故障,應(yīng)用有效的故障診斷方法,降低變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的發(fā)生率,保證其運(yùn)行安全是非常必要的,文章就針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析。

        1 變壓器鐵芯接地方式的簡(jiǎn)單介紹

        為了確保鐵芯一點(diǎn)接地,對(duì)鐵芯間無(wú)油道的變壓器,其鐵芯接地方式一般常見的有四種:(1)采用接地套管時(shí),鐵芯經(jīng)接地片至上夾件與接地套管連接接地。(2)當(dāng)上下夾件間絕緣時(shí),在上下鐵軛的對(duì)稱位置上各插以接地銅片連接夾件,由上夾件經(jīng)鐵芯片至下夾件再接地。要求接地片位置對(duì)稱的目的,是為了避免鐵芯兩點(diǎn)接地。(3)上下夾件間不絕緣,接地銅片從下夾件經(jīng)地腳螺絲接地。(4)當(dāng)上下夾件間有拉桿或拉板且不絕緣時(shí),接地銅片連接到上夾件上,再由上夾件經(jīng)螺桿接地。

        2 變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的類型及產(chǎn)生原因

        變壓器鐵芯接地故障中的常見類型:(1)潛油泵軸承磨損,產(chǎn)生金屬粉末,形成橋路。造成箱底與鐵軛多點(diǎn)接地。(2)鐵芯絕緣受潮或損傷,導(dǎo)致鐵芯高阻多點(diǎn)接地。(3)穿芯螺栓鋼座套過長(zhǎng)與硅鋼片短接。(4)安裝時(shí)疏忽使鐵芯碰殼,碰夾件。

        導(dǎo)致變壓器鐵芯接地故障的主要原因有:(1)由遺落在主變內(nèi)的金屬異物和鐵芯工藝不良產(chǎn)生毛刺,鐵銹與焊渣等因素引起接地。(2)由于附件引起的多點(diǎn)接地。(3)接地片因加工工藝和設(shè)計(jì)不良造成短路。

        3 變壓器鐵芯多點(diǎn)接地診斷技術(shù)

        3.1 鐵芯接地電流的檢測(cè)方法

        按DL596-96《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中表5第8項(xiàng)規(guī)定“運(yùn)行中鐵芯接地電流一般不應(yīng)大于0.1A”??墒褂酶呔冗x頻鉗形電流表,采用電測(cè)法,在不改變?cè)O(shè)備接線的情況下,在變壓器鐵芯接地引出線處直接測(cè)量運(yùn)行狀態(tài)下接地電流值。

        3.2 鐵芯絕緣電阻的檢測(cè)方法

        按DL596-96《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中表5第8項(xiàng)規(guī)定“采用2500V兆歐表,測(cè)量其鐵芯的絕緣電阻?!逼錁?biāo)準(zhǔn)為:“變壓器鐵芯的絕緣電阻應(yīng)大于10000MΩ;與以前測(cè)試結(jié)果相比無(wú)顯著差別?!贝藴y(cè)量方法,是在停電后進(jìn)行測(cè)量,此方法適用于投運(yùn)前、大修后。

        3.3 其他故障診斷方法

        用電測(cè)法判斷故障方法:在停電后進(jìn)行診斷性試驗(yàn)的方法一般有兩種,其一為直流法,將鐵芯與夾件的連接片斷開,在鐵軛與兩側(cè)的硅鋼片上通入6V左右的直流電流,后用直流電壓表依次測(cè)量各級(jí)硅鋼片間電壓,當(dāng)被測(cè)處電壓為零或表計(jì)指針反向時(shí),該處位置為故障接地點(diǎn)。其二為交流法,將鐵芯與夾件的連接片斷開,再將變壓器低壓繞組接入220VAC交流電壓,此時(shí)變壓器鐵芯中便有磁通存在,如果有多點(diǎn)接地故障時(shí),用毫安表測(cè)量會(huì)測(cè)得電流,用毫安表沿鐵軛各級(jí)依次逐點(diǎn)測(cè)量,當(dāng)毫安表在電流為零時(shí),該處位置為故障接地點(diǎn)。以上這兩種方法均可檢測(cè)出變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的故障位置,可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

        用絕緣油試驗(yàn)綜合分析法:依據(jù)運(yùn)行、試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),一般當(dāng)方生變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí),變壓器絕緣油色譜分析數(shù)據(jù)結(jié)果有以下特點(diǎn):(1)總烴含量較高,超過國(guó)標(biāo)規(guī)定150ppm的注意值。(2)總烴產(chǎn)氣速率超過國(guó)標(biāo)規(guī)定注意值范圍,其中乙烯的產(chǎn)氣速率上升較快。(3)用IEC三比法,特征氣體的比值編碼一般為0、2、2。(4)甲烷及烯烴組分很高,而一氧化碳?xì)怏w變化甚少或正常時(shí),有裸金屬過熱現(xiàn)象等。

        4 相關(guān)實(shí)例分析

        某公司試驗(yàn)人員于2012年12月1日在對(duì)某110kV變電站#1主變壓器鐵芯電流進(jìn)行帶電測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)鐵芯接地電流為2.93A,測(cè)量所用儀器為西安佳源技術(shù)公司生產(chǎn)的JBT變壓器鐵芯電流測(cè)量?jī)x,并觀察變壓器運(yùn)行溫度升高。次日立即對(duì)該變壓器鐵芯絕緣電阻進(jìn)行了測(cè)試,使用1000V兆歐表進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)鐵芯絕緣電阻為3.6MΩ,初步判定該變壓器鐵芯存在多點(diǎn)接地故障。

        在其故障診斷工作中,發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯的接地電流值超出了相關(guān)的規(guī)范要求,于是對(duì)其實(shí)施了絕緣油色譜試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,其油色譜的測(cè)試數(shù)據(jù)都為正常值,同時(shí)對(duì)該變壓器過去的運(yùn)行狀況進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,發(fā)現(xiàn)其并沒有發(fā)生過故障,也沒有出現(xiàn)過惡劣的運(yùn)行狀況,在幾天前的隔膜式油枕改造工作中,進(jìn)行了抽真空注油,并且注油過程中選擇的注油位置是下部放油閥處,由此大致判斷出注油操作的過程中,由于其底部雜質(zhì)沒有得到有效的清洗,導(dǎo)致在在油流的作用之下沉積至變壓器的底部鐵芯或者是相關(guān)的夾件中,這會(huì)導(dǎo)致橋接支路的形成,導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)接地故障。

        要有效的消除此類故障,常用的兩種方法有:電容器充電消除與電焊機(jī)消除兩種,通過現(xiàn)場(chǎng)勘察,發(fā)現(xiàn)該接地故障中具有一定的阻值,由此判斷其橋接雜質(zhì)的量比較小,因此采用電容器充放電的方法來(lái)進(jìn)行故障消除,具體的操作方法為:在打開該主變鐵芯接地與接地網(wǎng)連線后,現(xiàn)場(chǎng)選用約35μF、交流1.68kV的電容器,用2500V可調(diào)式數(shù)字兆歐表進(jìn)行充電,充到2000V以上后,迅速斷開兆歐表,并快速接至變壓器鐵芯接地引出端,聽到一聲清脆的放電聲即完成放電沖擊,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)人員聽到變壓器內(nèi)部(有載分接開關(guān)附近)有明顯沖擊聲。沖擊后測(cè)量鐵芯對(duì)地絕緣電阻為30000MΩ(1000V),除了該故障,取得了預(yù)期效果。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        在變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的診斷與處理工作中,要依據(jù)變壓器運(yùn)行情況、近期檢修情況進(jìn)行變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障類型的判定,因地制宜的采取電容器充電-放電法消除故障。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊雪蘭,鄭建志.淺談電力變壓器鐵芯多點(diǎn)接地診斷技術(shù)及應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2014(3).

        [2]郝麗娟,薛海軍.電力變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障分析及處理[J].內(nèi)蒙古石油化工,2013(9).

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