電力變壓器鐵心接地故障的排除

王延爽

摘 要：電力變壓器是變電站和發(fā)電站的核心裝置，是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，在電力變壓器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)中，鐵芯是實(shí)現(xiàn)磁路暢通、能量轉(zhuǎn)化和電力安全的關(guān)鍵，相關(guān)技術(shù)人員需要從電力設(shè)備和電氣安全方面重視變壓器鐵心故障的研究，這樣才能有效保障電力變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，本文將簡(jiǎn)要闡述鐵心產(chǎn)生接地故障的因素，并對(duì)變壓器鐵心接地故障進(jìn)行診斷，并提出鐵心接地故障的處理建議。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;鐵心接地故障;排除

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.192

鐵心是電力變壓器重要的結(jié)構(gòu)組成部分，變壓器磁通與能量轉(zhuǎn)化都需要鐵心的功能支持，在電力變壓器實(shí)際工作中，鐵心會(huì)由于高電壓和高電流產(chǎn)生較強(qiáng)的交變磁場(chǎng)，進(jìn)而引發(fā)較高的對(duì)地電位差，最終產(chǎn)生變壓器鐵心與油箱之間的放電現(xiàn)象，強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致變壓器鐵心、繞組和殼體損壞。能夠引發(fā)變壓器產(chǎn)生故障的因素很多，鐵心接地是最為常見(jiàn)的故障，這一故障對(duì)于變壓器的正常工作帶來(lái)了很大的影響，相關(guān)技術(shù)工作者需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵心接地存在的各種問(wèn)題，需要應(yīng)用合理的策略給予處理，以此來(lái)確保變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 鐵心發(fā)生接地故障的因素

在變壓器實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，絕大多數(shù)變壓器的鐵心常常會(huì)通過(guò)套管引導(dǎo)油箱外面來(lái)接地，若是鐵心由于某種因素在某個(gè)位置發(fā)生多點(diǎn)接地的情況，就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，也就發(fā)生了鐵心多點(diǎn)接地的故障。除上述因素之外，導(dǎo)致鐵心發(fā)生接地故障的因素還表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：其一，變壓器在生產(chǎn)過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生金屬小顆粒和毛刺超差的情況，而且變壓器在維修的過(guò)程中其內(nèi)部也可能殘存一些具有導(dǎo)電性的物質(zhì)，在磁場(chǎng)的作用下，導(dǎo)線(xiàn)物質(zhì)會(huì)形成導(dǎo)電小橋，發(fā)生鐵心與油箱壁短接的狀況;其二，在變壓器安裝過(guò)程中，膠粉末飛入或者濺入箱體使絕緣體的電阻大大降低，而且積累在油箱里會(huì)構(gòu)成橋路;其三，變壓器實(shí)際使用時(shí)潛油泵軸承磨損，產(chǎn)生的金屬粉末進(jìn)入油箱，發(fā)生油箱壁與鐵心短接的情況;其四，技術(shù)工作者在安裝變壓器時(shí)，由于粗心大意導(dǎo)致定位釘產(chǎn)生松動(dòng)，促使鐵心夾件與系統(tǒng)支板之間的間隙大大減小，最終導(dǎo)致電力變壓器產(chǎn)生鐵心故障。

2 變壓器鐵心接地故障診斷

首先，變壓器處于停止運(yùn)行狀態(tài)下的診斷。通常情況下，大中型變壓器必須要有一點(diǎn)可靠接地，將鐵心接地線(xiàn)處于不連接的情況，采取2500V絕緣電阻來(lái)測(cè)試，以此來(lái)分析鐵心是不是接地，針對(duì)鐵心沒(méi)有通電的變壓器，在設(shè)備不通電的基礎(chǔ)上分析接地問(wèn)題的方式較為繁雜，需要采取變壓器油氣色譜分析，并結(jié)合變壓器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合判斷;其次，變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下鐵心接地故障的診斷。若是電力變壓器鐵心產(chǎn)生接地問(wèn)題，那么鐵心部分部位的熱量會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大大提高，會(huì)促使絕緣體油的組成成分發(fā)生變化，相關(guān)技術(shù)工作者需要著重研究變壓器的油氣相色譜分析，以此來(lái)判斷接地故障，與此同時(shí)，鐵心在接地點(diǎn)之間會(huì)形成環(huán)流，進(jìn)而發(fā)生局部過(guò)熱的情況，會(huì)產(chǎn)生總烴產(chǎn)氣速率超出正常值，若是產(chǎn)生甲烷與烯烴組分較高亦或是一氧化碳組成未發(fā)生顯著變化，就能夠證明鐵心是否存在接地的不良問(wèn)題。

3 鐵心故障的處理策略

3.1 在變壓器停止運(yùn)行的情況下，采取電容放電沖擊法

通常情況下，在變壓器鐵心接地引出線(xiàn)斷開(kāi)時(shí)，技術(shù)工作者可以利用兆歐表對(duì)電容充電，在后續(xù)放電的過(guò)程中需要測(cè)試鐵心的絕緣體電阻，若是絕緣體電阻值為正常，那么故障就可以排除，同時(shí)也可以采取時(shí)刻關(guān)注故障點(diǎn)產(chǎn)期速率大小、測(cè)量鐵心接地電流等方式制約故障的發(fā)展，針對(duì)不穩(wěn)定的接地情況，在鐵心接地引出線(xiàn)中采用可調(diào)電阻，從而將控制電流控制在小于1A的范圍內(nèi)。

3.2 故障持續(xù)延伸，針對(duì)變壓器開(kāi)展停電檢測(cè)

隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用吊罩判斷變壓器鐵心接地部位是最為普遍處理方式方法，為了盡可能地減短變壓器在外的暴露時(shí)間，要先將鐵心和夾件處于不連接的狀態(tài)，之后才能測(cè)試空心螺旋桿對(duì)鐵心的絕緣數(shù)值，在具體檢測(cè)的過(guò)程中，技術(shù)人員要認(rèn)真全面地查找各個(gè)間隙、槽部是否存在螺帽和金屬碎屑，并用油亦或是氮?dú)馇謇怼２扇≈苯訖z查的方式尋找接地故障時(shí)，技術(shù)工作者需要將吊罩吊開(kāi)，采取1000V的兆歐表測(cè)試鐵心絕緣電阻的具體數(shù)值，如果阻值是零且鐵心夾件電阻能夠正常使用，這就能夠足以證明問(wèn)題發(fā)生在節(jié)油箱與鐵心之間的變壓器，這是由于調(diào)出鐵心中的油箱不太容易，可以采取小鏡片反光照射的方式查找故障點(diǎn)，最終根據(jù)具體的狀況排除故障。

3.3 鐵心接地故障處于動(dòng)態(tài)情況，采取不吊罩處理方式

變壓器技術(shù)工作者首先要采取色譜分析法判斷接地故障是不是動(dòng)態(tài)性問(wèn)題，如果因?yàn)橄潴w下面金屬異物導(dǎo)致的不良問(wèn)題則能夠確定是動(dòng)態(tài)性問(wèn)題，這時(shí)需要對(duì)變壓器進(jìn)行放油，如果沒(méi)有查找出金屬異物，在利用歐兆表測(cè)試絕緣體電阻值是零的基礎(chǔ)上，這就要技術(shù)工作者敲打油箱的下部，如果存在放電聲位置變動(dòng)的情況，再對(duì)放電聲附近進(jìn)行敲打，一直敲打到放電聲不存在，最終測(cè)試鐵心對(duì)地的絕緣具體數(shù)值，從而來(lái)判斷接地不良問(wèn)題有沒(méi)有徹底得到解決。

4 結(jié)論

電力變壓器承擔(dān)在電力能源的轉(zhuǎn)換與傳輸過(guò)程中扮演著重要角色，一旦產(chǎn)生不良問(wèn)題尤其是接地故障，將會(huì)給電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)很大的隱患，甚至?xí)?lái)無(wú)法估計(jì)的人身和財(cái)產(chǎn)損失。電力企業(yè)需要時(shí)刻關(guān)注電力變壓器鐵心接地故障，掌握導(dǎo)致故障產(chǎn)生的因素與診斷排除方法，切實(shí)增強(qiáng)變壓器運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)的運(yùn)行。

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