許星帥(哈爾濱變壓器有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱 150078)

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電力變壓器鐵芯多點接地故障及技術(shù)解決對策研究

許星帥
(哈爾濱變壓器有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱 150078)

【摘 要】在我國的電力系統(tǒng)中,電力變壓器是其中的一個重要部分,因為電力變壓器是否正常,關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的安全運行。要保證電力變壓器的正常運行,其中的鐵芯需要達到一點接地的條件要求,而在實際的電力系統(tǒng)運行中,變壓器的鐵芯通常會出現(xiàn)兩點或多點接地,造成變壓器運作故障。然而,對于電力變壓器出現(xiàn)狀況的鐵芯的具體接地點的排查和檢測做起來很不容易,處理起來更是困難。本文根據(jù)電力變壓器操作過程中常見的鐵芯多點接地故障這一問題進行分析,探究出現(xiàn)這種故障的原因以及解決故障的對策。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 變壓器 鐵芯 多點接地 故障

正常的電力變壓器在運行過程中，內(nèi)部的鐵芯只需一點接地即可，而如果出現(xiàn)鐵芯兩點或多點接地的現(xiàn)象，那么就會造成接地點間的閉合回路，形成電力環(huán)流，這種電力環(huán)流中的電流有時能達到數(shù)十安。電流過大會使變壓器局部溫度升高，進而可能導(dǎo)致油分解，產(chǎn)生可燃性氣體。更有甚者，還可能導(dǎo)致接地片熔斷，高溫?zé)龤ё儔浩鞯蔫F芯，致使變壓器鐵芯點位懸浮，引發(fā)放電現(xiàn)象，妨礙變壓器的正常運行。要想保證變壓器的順利正常運行，準(zhǔn)確有效的鐵芯多點接地點的排查及有效處理對于電力系統(tǒng)的正常運行有著重大意義，必須加以重視。

1 變壓器鐵芯多點接地故障種類及出現(xiàn)原因

之所以說對于電力變壓器鐵芯多點接地具體故障點的查找比較困難，是因為變壓器出現(xiàn)鐵芯多點接地的種類較多，原因也較為復(fù)雜，涉及的零器件也較多。一般情況下，如果出現(xiàn)穿心螺桿的外部鋼套過長而導(dǎo)致觸碰到鐵心，或是鐘罩頂部運輸用定位頂蓋板安裝時沒有及時翻轉(zhuǎn)過來，就容易引起觸碰上夾件而出現(xiàn)多點接地故障[1]。此外，要是在出現(xiàn)故障之前曾經(jīng)對吊心或是吊罩進行過維修，對于變壓器的內(nèi)部零件的拆除或新加，在變壓器內(nèi)遺留部分物件等，也都有可能會引起鐵芯多點接地現(xiàn)象發(fā)生，這時要想解決這一故障問題，就要對于維修中動過的所有零件以及遺棄物件進行檢查，找出問題所在[2]。如果變壓器在運行中出現(xiàn)鐵芯多點接地的狀況越來越多，且出現(xiàn)故障的頻率也越來越高，則需要考慮外部環(huán)境因素，變壓器的絕緣受潮、箱底積水或潛油泵磨損后產(chǎn)生的金屬粉末進入變壓器等，都會造成變壓器鐵芯的多點接地。如果在正常的運作過程中，變壓器發(fā)生外部短路沖擊，鐵芯多點接地故障隨之出現(xiàn)，這時出現(xiàn)故障的原因主要是變壓器的短路沖擊使得鐵心和夾件發(fā)生位移而觸碰到一起引起的多點接地。

根據(jù)變壓器出現(xiàn)鐵芯多點接地的主要原因以及出現(xiàn)故障的主要環(huán)節(jié)分析，具體的鐵芯多點接地種類以及成因又可進行細分。如初次安裝的變壓器在完工后，沒有及時去除位于油箱頂蓋上的定位釘，也沒有將其翻轉(zhuǎn)過來，進而引起鐵芯多點接地故障；鐵芯夾板的肢板與芯柱距離過近，因鐵芯的翹起與肢板觸碰產(chǎn)生多點接地；鐵心下方夾件的墊腳與鐵軛間的紙板脫落，致使兩者接觸形成多點接地；油箱上方的溫度計套太長，使得外套與夾件、旁柱或鐵軛觸碰，產(chǎn)生多點接地；線圈內(nèi)壓釘螺栓松動脫落，導(dǎo)致短路現(xiàn)象發(fā)生進而引起多點接地。除了這些，還有很多方面的原因，包括制造階段自身的原因，也有在運行中操作不當(dāng)?shù)脑?，還有變壓器維護保養(yǎng)不善的原因[3]。

2 鐵芯多點接地故障問題的診斷

對于這一故障的確診一般分為三步，首先，測量鐵芯的絕緣電阻，如果電阻正常，則可斷定并非是絕緣體受潮所致，若電阻較低甚至為零，則絕緣體可能存在多點接地故障；然后，監(jiān)視接地線中有無環(huán)流，可通過小套管形成接地變壓器，如果發(fā)現(xiàn)存在環(huán)流現(xiàn)象，應(yīng)關(guān)閉變壓器進行電阻測量；最后就是對油中的含氣量進行勘測，觀察檢測油的含氣量中總烴、甲烷、乙烯等氣體含量是否超過“變壓器油中溶解氣體和判斷導(dǎo)則”(GB7252-87)中規(guī)定的注意數(shù)值[4]。這種方法在勘測鐵芯多點接地位置的問題上，可與前面的方法共同使用。

3 多點接地問題的解決辦法

3.1 串接限流電阻

一旦出現(xiàn)鐵芯多點接地故障，關(guān)閉電緣，即時檢查吊芯，而在不能關(guān)閉電源的情況下，也可以通過在外引鐵芯接地回路上串接電阻，達到限制環(huán)流的作用[5]。需要注意的是，在進行串接前，應(yīng)對環(huán)流和電壓進行分別測量，再計算應(yīng)串電阻阻值；此外，串接電阻也不能過大過小或過熱，以達到保護鐵芯的效果。

3.2 吊芯的及時細致檢查

(1)測量出各個夾件或穿心螺桿對鐵芯的絕緣，通過排查，逐漸縮小故障發(fā)生的范圍；(2)對于變壓器的各個部位包括狹小的縫隙進行細致檢查，對其中可能出現(xiàn)的雜質(zhì)尤其是金屬雜志進行清理；(3)不定期對于鐵芯以及絕緣墊上的鐵銹和污泥進行清理，防止其與其他部件的觸碰；(4)用油或氮氣沖吹各個狹小的縫隙；(5)用色譜對多點接地故障點的產(chǎn)氣速率進行分析。

3.3 定期維護保養(yǎng)

在變壓器投入運行后，要及時對變壓器的鐵芯進行一次檢查測試，可利用氣相色譜法進行分析。為了減少多點接地故障發(fā)生，應(yīng)安排專人對變壓器進行定期維修保養(yǎng)，防止因為內(nèi)部零件松動生銹或損壞造成此類故障的發(fā)生。

4 結(jié)語

了解變壓器鐵芯多點接地故障的成因、檢測以及解決辦法對于電力系統(tǒng)的正常有序運行很有必要。無論是電力公司還是其他用電單位，對于變壓器鐵芯多點接地故障的有效解決都是提高經(jīng)濟效益、社會效益的必然要求，在實際操作過程中，還有很多需要注意的細節(jié)，但是掌握主要的問題分析和排查方法，相信會對及時有效的問題解決起到很好的幫助作用。

參考文獻:

[1]郝麗娟,薛海軍.電力變壓器鐵芯多點接地故障分析及處理[J].內(nèi)蒙古石油化工,2013(17):24-26.

[2]司增彥.變壓器鐵心接地故障的診斷與處理[J].高壓電器,2014 (06).

[3]王金旺.電力變壓器鐵芯多點接地故障診斷[J].裝備制造技術(shù), 2009(07).

[4]程相杰,高沁翔.變壓器鐵心接地故障的診斷及其處理方法[J].電氣技術(shù),2009(10).

[5]于海,黃慶,孫超,李中海.變壓器運行常見故障診斷及處置措施分析[J].商情,2013(51):35-36.

作者簡介:許星帥(1984—),男,黑龍江哈爾濱人,本科,畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院(現(xiàn):黑龍江科技大學(xué)),工程師,研究方向:變壓器制造。