幾種電力變壓器鐵芯接地方式的探討

摘 要：通過(guò)對(duì)幾種不同的變壓器鐵芯接地結(jié)構(gòu)的分析，從可靠性、經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)操作簡(jiǎn)便等方面進(jìn)行綜合比較。得出一種即能使變壓器鐵芯可靠接地，又能方便對(duì)鐵芯電流進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的接地方式。

關(guān)鍵詞：鐵芯接地；在線監(jiān)測(cè)；接地套管；接地環(huán)流

1 引言

大型變壓器在掛網(wǎng)運(yùn)行或者帶電試驗(yàn)時(shí)，鐵芯必須可靠的一點(diǎn)接地。如果沒(méi)有接地，則會(huì)因?yàn)殍F芯處在電場(chǎng)中形成懸浮電位，對(duì)油箱等有電位差的地方產(chǎn)生持續(xù)放電現(xiàn)象。并且鐵芯必須一點(diǎn)接地，當(dāng)鐵芯有兩點(diǎn)及以上接地時(shí)，鐵芯內(nèi)部就會(huì)在各個(gè)接地點(diǎn)間產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流會(huì)造成鐵芯局部過(guò)熱，變壓器如果長(zhǎng)期運(yùn)行在接地故障下會(huì)使油中產(chǎn)生乙炔甲烷等氣體，造成變壓器本體氣體繼電器經(jīng)常輕瓦斯報(bào)警。為了檢測(cè)鐵芯是否有環(huán)流，需要在變壓器生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)各種方式把鐵芯接地引至油箱外部，方便鐵芯接地電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)幾種常見的鐵芯夾件接地結(jié)構(gòu)進(jìn)行各方面的分析比較，得出一種更合理的接地方式。

2 三種接地方式介紹

2.1 接地裝置

這種接地方式主要是通過(guò)兩根接地線和環(huán)氧接地板，分別把鐵芯、夾件接地在鐵芯下部引至油箱。如圖1所示：整個(gè)接地裝置主要由法蘭、蓋板、環(huán)氧板、密封圈、接地線和接地銅片等構(gòu)成。其中法蘭1焊于油箱壁上，法蘭2開有6個(gè)14 的通孔和6個(gè)M10的螺紋孔，通過(guò)緊固件和密封圈把兩個(gè)法蘭和中間的環(huán)氧板緊密連接在一起，并在外面封上蓋板。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是環(huán)氧板上兩邊帶有標(biāo)識(shí)為鐵芯、夾件和接地的三個(gè)螺柱，通過(guò)接地線把鐵芯和夾件接地引至油箱內(nèi)側(cè)環(huán)氧板上對(duì)應(yīng)的接地螺柱上，接地的螺柱則連接到油箱壁上的接地座。油箱外側(cè)的三個(gè)接地螺柱通過(guò)兩根接地片連接在一起，這樣就可以使鐵芯和夾件可靠接地。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于實(shí)現(xiàn)鐵芯可靠接地比較方便有效。但是其缺點(diǎn)就是不利于對(duì)鐵芯電流的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，需要拆去蓋板并且需外接接地套管，所以如果用戶需要對(duì)實(shí)現(xiàn)鐵芯接地電流的在線監(jiān)測(cè)，則這種方式不太適合。

2.2 套管銅排接地

這種接地方式主要通過(guò)接地線、接地套管和接地銅排把鐵芯和夾件接地引至油箱下部。如圖2所示，在鐵芯上部通過(guò)兩根接地線使鐵芯和夾件分別與接地套管連接，并通過(guò)接地銅排和支撐用的絕緣子把接地引至油箱下部的接地板上。這種接地方式的特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)鐵芯可靠接地的同時(shí)便于對(duì)接地電流的監(jiān)測(cè)，只需將監(jiān)測(cè)儀夾在接地銅排上就可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。它的缺點(diǎn)在于相對(duì)于第一種結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)上比較麻煩且不經(jīng)濟(jì)，需要對(duì)接地銅排進(jìn)行配鉆孔和折彎，而且需涂上絕緣漆。這種結(jié)構(gòu)由于方便了鐵芯接地電流的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，所以是目前比較常用的一種接地方式。

2.3 套管升高座接地

這種結(jié)構(gòu)與第一種接地裝置類似并做了相應(yīng)的改進(jìn)，滿足了方便鐵芯接地電流監(jiān)測(cè)的需求。如圖3所示，其與第一種接地裝置不同之處就是將蓋板改進(jìn)為升高座，并在上面安裝兩個(gè)接地套管。通過(guò)帶接地螺柱的環(huán)氧板、接地線和連接片，從而將變壓器鐵芯夾件接地分別引至升高座上的接地小套管上，并與油箱壁上的接地座可靠接地。如果想要進(jìn)行鐵芯電流的監(jiān)測(cè)，只需把監(jiān)測(cè)儀連接到接地套管上即可實(shí)現(xiàn)。

3 小結(jié)

變壓器鐵芯接地雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，卻是變壓器正常運(yùn)行不可或缺的一部分。本文討論的三種接地方式各有特點(diǎn)：第一種接地裝置在生產(chǎn)過(guò)程中操作簡(jiǎn)便，但是不利于鐵芯接地電流的監(jiān)測(cè)；第二種接地銅排的方式是目前變壓器生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛的一種，它便于接地電流的在線監(jiān)測(cè)但相比前一種結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，制造過(guò)程相對(duì)復(fù)雜也不經(jīng)濟(jì)；最后一種筆者設(shè)計(jì)的帶升高座的接地方式結(jié)合了前面兩種的特點(diǎn)，既簡(jiǎn)便又實(shí)用，在實(shí)現(xiàn)鐵芯可靠接地的同時(shí)也方便了對(duì)多點(diǎn)接地故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

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作者簡(jiǎn)介：陳劍波（1987-），男，浙江紹興人，助理工程師，長(zhǎng)期從事變壓器設(shè)計(jì)。endprint