110kV變壓器鐵芯接地電流異常誤判問題的分析與處理

李慶峰

摘 要：當(dāng)大型變壓器在工作運(yùn)行的過程當(dāng)中，其中的鐵芯等一些金屬元件都是被置于到了變壓器運(yùn)行的電場當(dāng)中，在這個(gè)時(shí)候如果對于變壓器不進(jìn)行接地的處理措施，那么變壓器在運(yùn)行的過程當(dāng)中就會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，進(jìn)而使得變壓器在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)局部電路放電的故障。因此在使用大型變壓器的時(shí)候，對于變壓器的鐵芯和夾件等電器元件必須進(jìn)行接地處理，避免變壓器在運(yùn)行的過程當(dāng)中出現(xiàn)電路故障。本文將主要對110kV的變壓器鐵芯接地設(shè)計(jì)的缺陷所引起的電流異常問題進(jìn)行分析和研究，并根據(jù)導(dǎo)致電流異常的接地誤判問題提出相應(yīng)的解決處理辦法，希望能夠?yàn)橛嘘P(guān)單位提供一些幫助和參考。

關(guān)鍵詞：110kV變壓器;鐵芯接地;電流異常;誤判問題;處理對策

眾所周知，在大型的變壓器運(yùn)行過程當(dāng)中需要對鐵芯等電器元件進(jìn)行接地處理，以保證變壓器在運(yùn)行過程當(dāng)中不會(huì)出現(xiàn)由于鐵芯等元件引起的電流異常問題。因?yàn)樵谧儔浩鬟\(yùn)行的過程當(dāng)中，由于各種不可控的影響因素影響，鐵芯或者夾件會(huì)在一點(diǎn)及以上接地，從而使得鐵芯或者夾件周圍形成一個(gè)閉合的電路，產(chǎn)生電流使得變壓器在運(yùn)行過程當(dāng)中使得局部過度發(fā)熱，情況嚴(yán)重的時(shí)候很有可能會(huì)直接將變壓器的鐵芯燒壞。所以為了能夠更好的保證變壓器的鐵芯和夾件在變壓器運(yùn)行過程當(dāng)中不產(chǎn)生電流，保證二者的絕對絕緣，對鐵芯和夾件周圍的電流進(jìn)行不斷地測試是非常有必要的，能夠很好地保證變壓器在運(yùn)行過程中能夠正常的運(yùn)行工作。

1 110kV變壓器鐵芯接地的必要性

作為變壓器當(dāng)中進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)換變壓器當(dāng)中的電磁能量的最為重要的核心組成元件，變壓器的鐵芯和繞組會(huì)和變壓器的油箱之間產(chǎn)生大小不均勻的電磁場，而變壓器的鐵芯等電器元件正是位于此所產(chǎn)生的電磁場當(dāng)中。當(dāng)電場當(dāng)中兩個(gè)電器元件所產(chǎn)生的懸浮電位達(dá)到了一定的電量就能夠?qū)⑺麄冎g的絕緣體擊穿并且產(chǎn)生火花進(jìn)行放電。當(dāng)鐵芯等電器元件產(chǎn)生這種放電時(shí)，這些釋放出來的電量就會(huì)對變壓器轉(zhuǎn)換的電量進(jìn)行分解，從而使得變壓器在運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生電流異常的現(xiàn)象。如果這種現(xiàn)象沒有被及時(shí)地解決，在長時(shí)間的電流作用下，變壓器的固體絕緣效果就會(huì)逐漸地失去效果，進(jìn)而使得變壓器在運(yùn)行的過程當(dāng)中產(chǎn)生安全事故。而如果當(dāng)變壓器在進(jìn)行運(yùn)行的過程當(dāng)中，變壓器的鐵芯處于接地的情況下，那么就可以將整個(gè)鐵芯歸于零電位的位置，如果鐵芯是兩點(diǎn)或者多點(diǎn)接地的情況，那么在鐵芯兩點(diǎn)或者多點(diǎn)之間就會(huì)形成一個(gè)電路的閉合回路，進(jìn)而能夠和鐵芯的磁通量進(jìn)行相互鉸鏈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，在鐵芯內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)電流，這樣就會(huì)使得鐵芯周圍產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象，進(jìn)而使得鐵芯的地片或者鐵芯都直接被燒壞。所以當(dāng)變壓器在進(jìn)行運(yùn)行的過程當(dāng)中，需要對正在運(yùn)行當(dāng)中的變壓器鐵芯的電流進(jìn)行定期的檢測和預(yù)防，保護(hù)變壓器運(yùn)行過程當(dāng)中鐵芯的絕緣電阻。

2 變壓器鐵芯接地電流異常原因分析及處理對策

2.1 變壓器鐵芯內(nèi)部故障造成鐵芯接地電流異常

之所以變壓器的鐵芯會(huì)因?yàn)槎帱c(diǎn)接地而產(chǎn)生鐵芯內(nèi)部循環(huán)電流導(dǎo)致鐵芯局部過熱的現(xiàn)象主要是因?yàn)殍F芯的穿心螺孔在孔洞中的位置不正，使得在在對鐵芯進(jìn)行穿螺孔的過程當(dāng)中，鐵芯的硅鋼片會(huì)因?yàn)橥饨绲淖饔酶蓴_使得向外部進(jìn)行膨脹進(jìn)而使得變壓器在進(jìn)行運(yùn)行的過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。除此之外，還有一種可能性就是由于變壓器夾件的槽鋼套座孔的大小太大或者套座沒有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，此種套座在進(jìn)行夾片套座的安裝過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)套座和夾片無法對準(zhǔn)出現(xiàn)歪斜的情況，這種情況同樣會(huì)使得變壓器的鐵芯出現(xiàn)多點(diǎn)接地的情況。第三種情況就是變壓器的散熱器和油箱在產(chǎn)品制造的過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)焊渣清理不徹底的情況。而這種情況的發(fā)生會(huì)使得變壓器在運(yùn)行的過程當(dāng)中，變壓器的雜質(zhì)因?yàn)橛土鞯淖饔枚e聚在同一個(gè)地方，造成變壓器的鐵芯和油箱發(fā)生短接的情況。這種情況通常都會(huì)發(fā)生在變壓器進(jìn)行油箱循環(huán)冷卻的過程當(dāng)中。

2.2 變壓器外部故障導(dǎo)致鐵芯接地電流異常

導(dǎo)致變壓器的鐵芯接地異常的原因不僅僅有由于變壓器內(nèi)部引起的，變壓器外部的故障同樣也會(huì)導(dǎo)致鐵芯接地電流異常。第一種引起鐵芯接地電流異常的原因是由于鐵芯一點(diǎn)接地外部的引線在進(jìn)行固定的過程當(dāng)中會(huì)比較靠近變壓器的高壓引線，由于沒有對鐵芯接地的外部引線進(jìn)行絕緣保護(hù)處理，會(huì)使得鐵芯的局部引線在高壓引線的電磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而出現(xiàn)鐵芯接地電流異常的情況。第二種情況是因?yàn)樽儔浩鞯母邏簻y中性點(diǎn)的電流和變壓器的鐵芯一同接地導(dǎo)致的鐵芯接地電流異常。當(dāng)變壓器的中性接地點(diǎn)的開關(guān)斷開的時(shí)候，因?yàn)樽儔浩鞯闹行渣c(diǎn)沒有電流進(jìn)行流通，電流互感器的二次感應(yīng)電流也會(huì)變得非常的小。而當(dāng)中性點(diǎn)接地的開關(guān)閉合的時(shí)候，由于變壓器的鐵芯和中性點(diǎn)一同接地使得鐵芯的外部引線和中性點(diǎn)的外部引線在一起使得變壓器鐵芯的接地電流異常。

經(jīng)過分析，初步判定造成#1主變鐵芯接地電流異常的原因是廠家設(shè)計(jì)缺陷。變壓器外殼接地需采用獨(dú)立的接地線，不能和鐵芯接地使用同一根線纜。這類問題應(yīng)在變壓器投用前進(jìn)行更改，避免后期檢測變壓器鐵芯接地電流時(shí)誤判鐵芯接地電流偏大。（如圖1所示）

2.3 對電流異常檢查和檢修處理

首先需要對110kV變壓器進(jìn)行定期的預(yù)防性試驗(yàn)記錄，去檢查變壓器的鐵芯一點(diǎn)接地電流是否正常，如果經(jīng)常檢查數(shù)據(jù)分析是，由于變壓器內(nèi)部故障導(dǎo)致了鐵芯接地電流異常，并且趨勢還在進(jìn)一步擴(kuò)大。檢修部門應(yīng)該立刻提出申請對變壓器進(jìn)行停電處理，以便對變壓器進(jìn)行擴(kuò)大范圍的檢修，將導(dǎo)致鐵芯接地電流異常的故障進(jìn)行徹底的排除。但是這種會(huì)對發(fā)電廠產(chǎn)生巨大的影響，導(dǎo)致單位造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，還可以對鐵芯一點(diǎn)接地線進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)和檢查，保證變壓器的中性點(diǎn)電壓電流和鐵芯接地線的電流不會(huì)出現(xiàn)短接的情況，進(jìn)而有效避免出現(xiàn)鐵芯接地電流異常的情況出現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)以上對于110kV變壓器的接地電流異常的原因進(jìn)行深入的分析和研究，并探討相應(yīng)的處理維修措施，高效地解決了這個(gè)技術(shù)難題，同時(shí)也對使用110kV變壓器的不規(guī)范的二次接線進(jìn)行進(jìn)一步的整改，使得鐵芯接地變得更加的簡單和安全。對于變壓器的鐵芯接地電流出現(xiàn)異常，技術(shù)人員需要及時(shí)的對引起電流異常的原因進(jìn)行分析，準(zhǔn)確找出出現(xiàn)的故障類型，對變壓器鐵芯進(jìn)行針對性檢修或者更換，進(jìn)而減少人力和財(cái)力的資源損耗。

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