變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的處理

周海云　陳建國(guó)

（西寧特殊鋼集團(tuán)有限公司，青?！∥鲗帯?10005）

變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的處理

周海云陳建國(guó)

（西寧特殊鋼集團(tuán)有限公司，青海西寧810005）

煉鋼分廠通過(guò)對(duì)變壓器油的氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)并消除了一起變壓器鐵芯多點(diǎn)接地及低壓線圈接地故障保證了變壓器的正常運(yùn)行。

變壓器；鐵芯接地；檢測(cè)

一、變壓器的基本情況

煉鋼分廠電爐變壓器，其型號(hào)ZHSFPT-40000/35，額定容量為40000kV·A，總重80t，其中油重28t，采用主調(diào)合一、三相五柱式、無(wú)平衡電抗器、雙正星形、同相逆并聯(lián)、等效十二相整流接線、27級(jí)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)連續(xù)等差調(diào)壓，額定電壓35000/181.1V，額定電流212.18/2×7250A，冷卻方式OFAF。

2013年，煉鋼分廠在對(duì)該整流變壓器的例行試驗(yàn)中通過(guò)對(duì)油的氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)并消除了一起變壓器鐵芯多點(diǎn)接地及低壓線圈接地故障。

二、故障分析與處理

1.變壓器鐵芯多點(diǎn)接地分析

變壓器鐵芯及其夾件等金屬件是處在線圈的電場(chǎng)內(nèi)，若不接地，該金屬件因感應(yīng)有一定電位，在外施高壓試驗(yàn)或運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)放電現(xiàn)象，因此運(yùn)行中的變壓器鐵芯必須接地。然而如果出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地，就會(huì)使鐵芯和外殼形成回路，產(chǎn)生環(huán)流，造成磁通集中，出現(xiàn)渦流、產(chǎn)生局部嚴(yán)重過(guò)熱和銅過(guò)熱，致使絕緣老化。

2.變壓器內(nèi)部氫、烴值檢測(cè)

變壓器內(nèi)部氫、烴類(lèi)正常值見(jiàn)表1。

表1　變壓器內(nèi)部氣體含量標(biāo)準(zhǔn)

1種或幾種溶解氣體含量超過(guò)表1時(shí)即可認(rèn)定變壓器存在故障，必須加以注意和跟蹤監(jiān)測(cè)，煉鋼分廠對(duì)變壓器油的色譜分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2　2009年4月3日色譜數(shù)據(jù)

對(duì)照表1可發(fā)現(xiàn)，表2中變壓器總烴值已超出注意值，于是加強(qiáng)對(duì)其跟蹤檢測(cè)，2013年8月7日發(fā)現(xiàn)乙炔超過(guò)注意值，2013年9月21日，氫氣超過(guò)注意值表3為部分后期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

從表3可以看出，自8月7日至9月21日，各種氣體含量不斷增長(zhǎng)，9月21日結(jié)果中H2、C2H2、總烴均已超出注意值，采用相對(duì)產(chǎn)氣率分析，根據(jù)公式：

Yr=[(Ci2-Ci1)/Ci1](1/Δt)100%

式中：Yr——相對(duì)產(chǎn)氣率，%；

Ci2——第二次取樣測(cè)得油中氣體含量，ppm；

Ci1——第一次取樣測(cè)得油中氣體含量，ppm；

Δt——兩次取樣間隔中實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，h。

9月21日相對(duì)9月4日產(chǎn)氣率為28%，總產(chǎn)氣率超過(guò)10%，可認(rèn)定變壓器內(nèi)部存在故障。

3.尋找故障點(diǎn)

人性化護(hù)理模式，是以“以人為本”為主要原則而提出的一種新型的護(hù)理模式，要求護(hù)理人員以維護(hù)患者的利益、滿足患者的需求為出發(fā)點(diǎn)展開(kāi)護(hù)理工作，為患者疾病的康復(fù)創(chuàng)造條件[1] 。

為快速尋找故障點(diǎn)，首先進(jìn)行了變壓器直流電阻測(cè)量，以檢查電氣回路三相電阻是否平衡，測(cè)量結(jié)果顯示三項(xiàng)電阻平衡，證明故障屬于非電氣故障，但在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，AC、BC相電流不穩(wěn)，遂斷定故障為鐵芯多點(diǎn)接地或鐵芯局部短路。因變壓器鐵芯接地未引出，故對(duì)變壓器進(jìn)行放油檢查。

表3　后期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) ppm

表4　連繼色譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)　 ppm

（1）鐵芯、線圈外觀檢查未發(fā)現(xiàn)明顯放電痕跡。

（2）對(duì)整流變鐵芯用2500V搖表?yè)u測(cè)絕緣，電阻500MΩ以上，無(wú)接地現(xiàn)象。

（3）對(duì)調(diào)變鐵芯，搖絕緣電阻為零。

（4）由于變壓器內(nèi)部間隙狹小無(wú)法尋找故障點(diǎn)。遂利用電力電容器，充直流高壓（6～10kV之間），再對(duì)鐵芯直接放電，將鐵芯接地點(diǎn)擊穿，接地點(diǎn)放電明顯，再用2500V搖表?yè)u測(cè)，絕緣電阻500MΩ以上，接地故障排除。然后恢復(fù)接線，對(duì)電爐變壓器脫氣充油，試送電運(yùn)行良好。

4.色譜監(jiān)測(cè)

根據(jù)變壓器大修規(guī)程的要求，對(duì)該變連續(xù)進(jìn)行了色譜監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

（1）變壓器AC兩相鐵芯底角因制造工藝問(wèn)題，有1個(gè)45°的斜角直對(duì)變壓器的底座，間隙約7mm，對(duì)地形成尖端放電。同時(shí)在變壓器的底面發(fā)現(xiàn)有鐵芯毛刺、油泥和水珠，從而導(dǎo)致鐵芯多點(diǎn)接地造成部局過(guò)熱。

（2）變壓器的A相二次線圈下邊，匯流母線固定木板的接地螺絲處，有1個(gè)燒溶落物（φ12mm平墊圈），由此認(rèn)定該處是產(chǎn)生乙炔的原因所在。

5.具體處理措施

徹底清理鐵芯毛刺、油泥和水珠，在變壓器的兩側(cè)下角處各墊1塊2mm×200mm×500mm鋼板，用以隔離接地；將鐵芯接地方式改為體外引線接地并安裝CT，便于監(jiān)測(cè)接地情況。該變自大修后運(yùn)行至今，色譜分析正常，無(wú)接地電流發(fā)生。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的判斷與處理，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下。

第一，氣相色譜分析對(duì)于變壓器故障判斷很重要，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行變壓器的例行色譜分析。

第二，在測(cè)量線圈直流電阻時(shí)，要注意儀器的充電時(shí)間，如果三相直阻平衡但充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或充電電流不穩(wěn)，則考慮存在磁路故障。

第三，高壓電容放電是清除鐵芯接地的一種方法，但不徹底，建議在強(qiáng)油循環(huán)的變壓器鐵芯接地故障處理時(shí)不予采用。

第四，變壓器在加油時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行混油試驗(yàn)，防止產(chǎn)生油泥與雜質(zhì)，且采用真空加熱注油，防止水份浸入。

第五，變壓器鐵芯組裝時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格清除鐵芯毛刺，防止鐵芯多點(diǎn)接地。

[1]王浩，李高合，武文平等．電氣設(shè)備試驗(yàn)技術(shù)問(wèn)答[M]．中國(guó)電力出版社．

[2]龐駿祺．電力變壓器運(yùn)行[M]．中國(guó)電力出版社．

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