干式變壓器鐵芯接地故障分析

王 賀 周子洋 張 超

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610000)

干式變壓器鐵芯接地故障分析

王 賀 周子洋 張 超

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610000)

本文通過對20kV及以下系統(tǒng)干式變壓器鐵芯接地故障進(jìn)行分析，從定期檢查、檢修維護(hù)、設(shè)備管理方面提出了相應(yīng)的防范措施，可為水電站機(jī)組安全運(yùn)行提供借鑒。

干式變壓器；鐵芯接地；故障分析

電力變壓器在電力系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)、電站的安全可靠性。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來，干式變壓器(以下簡稱干式變)在全世界得到了迅猛發(fā)展。干式變以其散熱、防潮性能好，低損耗，局部放電小，噪音小，占地空間小，過載能力強(qiáng)，節(jié)能效果好等特點(diǎn)，在配電系統(tǒng)中應(yīng)用比例越來越大。

1 故障簡述

干式變的高、低壓繞組和鐵芯，是傳遞、變換電磁能的主要部件。變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種常見故障，統(tǒng)計資料表明，它在變壓器總事故中占第三位[1]。若鐵芯多點(diǎn)接地，會在接地點(diǎn)形成閉合回路，產(chǎn)生環(huán)流，造成鐵芯局部過熱；還可能在鐵芯與大地間的寄生電容上產(chǎn)生懸浮電位，破壞干式變絕緣性能。因此，快速、準(zhǔn)確地查找出干式變鐵芯多點(diǎn)接地故障，是干式變安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

2 原因分析

2.1 質(zhì)量不合格

干式變鐵芯接地組成部件質(zhì)量不合格有以下幾種情況：?干式變鐵芯接地片設(shè)計、加工不完整；?鐵芯硅鋼片質(zhì)量差、表面粗糙、受潮銹蝕，硅鋼片表面絕緣漆或氧化膜脫落；?鐵芯硅鋼片疊片凹凸不平、疊片壓力過大，造成片間絕緣降低；?鐵芯加工時毛刺超標(biāo)，殘留懸浮物，特別是夾有金屬顆粒，在電磁場作用下，形成導(dǎo)電小橋，造成接地故障；?加工時將金屬絲、毛刺等雜質(zhì)漆帶到鐵芯上，雜質(zhì)兩端搭接在鐵芯與夾件之間。

2.2 存有異物

安裝時殘留螺栓、鐵釘、鐵絲等異物；干式變維護(hù)后不慎遺落工器具，若金屬物掉入低壓線圈內(nèi)，會造成拉板與鐵芯相連；鐵芯清掃時，灰塵濃度高，清灰白布線頭等造成鐵芯不穩(wěn)定接地。

2.3 絕緣性能降低

鐵芯絕緣墊塊老化或厚度偏?。昏F芯與連接磁軛的綁扎鋼帶間環(huán)氧板受熱老化；底腳絕緣破損造成鐵芯與底腳相連；鐵芯穿芯螺桿、壓環(huán)壓釘?shù)冉^緣件的絕緣損壞。

2.4 干式變附件短路

穿芯螺桿鋼座套過長與硅鋼片短接；鐵芯與夾件、破損的繞組測溫電阻相碰；下磁軛與干式變底部支架橋接短路；鐵芯與固定鐵芯的綁扎鋼帶短接。

3 故障查找方法

為保證人身與設(shè)備安全，干式變一般都在箱體內(nèi)，鐵芯多點(diǎn)接地故障查找應(yīng)在停電狀態(tài)下進(jìn)行，一般通過以下4種方法進(jìn)行查找。

3.1 鐵芯加壓法

將鐵芯正常接地點(diǎn)斷開，采用2500V絕緣兆歐表加壓于鐵芯正常接地點(diǎn)，升壓過程中會聽到啪啪的放電聲，根據(jù)放電火花查找故障點(diǎn)。

3.2 交流法

斷開鐵芯正常接地點(diǎn)與低壓繞組出線連接處，將220～380V交流電壓施加于干式變低壓繞組，用毫安表沿磁軛依次測量，當(dāng)毫安表電流為零時，即為故障點(diǎn)。

3.3 測量法

在安裝或檢修維護(hù)中，重視鐵芯絕緣電阻的測試，記錄絕緣數(shù)據(jù)，并與歷史數(shù)據(jù)、同環(huán)境下同型號干式變數(shù)據(jù)對比，分析絕緣數(shù)據(jù)變化趨勢，預(yù)判是否有鐵芯多點(diǎn)接地故障，保證安裝、檢修質(zhì)量。

3.4 吊罩檢查法

對干式變可能接地部位逐次進(jìn)行吊罩檢查，查找故障發(fā)生部位。

4 故障處理措施

4.1 電容器放電法與大電流沖擊法

電容器放電法與大電流沖擊法，對于處理鐵芯毛刺、鐵屑、焊渣、金屬浮物積聚引起的短路，效果比較明顯。

4.2 清除法

對干式變各間隙進(jìn)行氣體沖吹清理，排除異物；對干式變鐵芯底部金屬雜物可用吸塵器、白布、環(huán)氧板通過間隙進(jìn)行吸出、往返抽拉清除。

5 日常維護(hù)管理要點(diǎn)

5.1 定期巡檢

將鐵芯多點(diǎn)接地重點(diǎn)檢查部位列入檢修工序卡項(xiàng)目中，定期檢查干式變是否有過載、異音、異味、異常放電等現(xiàn)象；三相繞組溫升是否正常；箱體通風(fēng)是否正常；附件緊固件、穿芯螺桿、引出線、接地片是否松動；底部絕緣墊塊、壓環(huán)壓釘、鐵芯與夾件間絕緣漆是否脫落嚴(yán)重；鐵芯硅鋼片是否有波浪鼓起；鐵芯柱與拉板間是否有異物。

5.2 清掃驅(qū)潮

定期檢修中應(yīng)用吸塵器對干式變繞組、鐵芯進(jìn)行除塵，特別是鐵芯與繞組、箱體底部間隙；若干式變長期停運(yùn)，或雨季潮溫季節(jié)，由于濕度較大，溫差的作用使空氣中的水珠附著在變壓器的內(nèi)壁，容易導(dǎo)致變壓器鐵芯生銹[2]，應(yīng)用碘鎢燈或電吹風(fēng)對干式變進(jìn)行驅(qū)潮處理。

6 結(jié) 語

干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種多發(fā)性故障，通過分析鐵芯多點(diǎn)接地原因，針對性地快速、準(zhǔn)確排查出鐵芯故障接地點(diǎn)，可提高現(xiàn)場故障處理效率，保證檢修質(zhì)量。因此，在設(shè)備檢修維護(hù)中，加強(qiáng)設(shè)備檢查，總結(jié)故障原因及處理方法，切實(shí)落實(shí)設(shè)備管理責(zé)任，是確保干式變壓器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。

[1] 陳化剛.電力設(shè)備異常運(yùn)行及事故處理手冊[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

[2] 吳勇. SC系列干式變壓器的運(yùn)行監(jiān)測與維護(hù)[J].大眾用電，2009(12).

Failure Analysis of Dry-type Transformer Core Earthing

WANG He, ZHOU Ziyang, ZHANG Chao

(YalongRiverHydropowerDevelopmentCo.,Ltd.,Chengdu610000,China)

In this paper, through the analysis of 20kV and below dry-type transformer core grounding fault, put forward the corresponding preventive measures from the regular inspection, maintenance equipment management, which can provide reference to hydropower station for safe operation.

dry-type transformers; core grounding; fault analysis

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.05.018

TV734

B

1673-8241(2017)05- 0050- 02