干式变压器铁芯接地故障分析处理及案例分析.docVIP

干式变压器铁芯接地故障分析处理及案例分析 干式变压器以环氧树脂为主要绝缘材料,三相线圈浇注成型具有很高的绝缘强度。干式变压器产品结构特性在故障处理中,铁芯多点接地占有一定的比率。由于铁芯出现多点接地的情况,会在两接地点间形成闭合的回路并感应出环流,引起铁芯的局部过热破坏铁芯的绝缘,严重时会出现铁芯烧损甚到烧坏变压器的情况。 一、干式变压器铁芯多点接地故障原因 干式变压器铁芯多点接地故障原因可分为外部和内在因素。一:外部因素是指外围的原因、环境和人为致使变压器铁芯出现接地故障,包括(1) 变压器现场施工安装时疏忽,不慎遗落金属异物,如螺母、铁屑等使造成铁芯多点接地、(2) 变压器铁芯绝缘夹件、铁芯穿心绝缘筒等绝缘材料,由于凝露或受潮大大降低绝缘性能导致铁芯出现低阻性多点接地、(3) 变压器在运行中铁芯的漏磁使附近空间产生弱磁性,吸引了周围的金属粉末和粉尘。如果长期没有维护清洁会引起铁芯多点接地的发生;二:内在因素是指变压器内部绝缘材料缺陷或产品设计和安装工艺不当的原因致使变压器铁芯出现多点接地故障。由于变压器铁芯多点接地内在因素属隐性问题,出厂或现场检查不容易发现,故此更需要理性和认真去判断故障所在并解决问题。 二、干式变压器铁芯多点接地电流形成和故障特征 铁芯由硅钢片和夹件等紧固件组成,是变压器磁通的通道。硅钢片间绝缘保证不能过小和过大,过小时铁芯片间电导率增大导致泄漏电流增大;过大时铁芯片间不能认为是等电位将出现放电现象。铁芯与夹件装配一体,同时要保证两者之间绝缘也要求符合铁芯一点接地。铁芯多点接地故障是每两个接地点间通过铁芯自身和接地点线路形成一个闭合回路,而两个接地点所构成的回路所交链的磁通为两个接地点间所有部件所通过的磁通矢量和。如果的两点接地线路越长,涉及的铁芯面积越大,它的磁通量就更大。 由于故障接地点在不同位置,交链的磁通量大小和部件的阻抗也不相同,所以交链的磁通将在回路中感应出大小不同的电流。电气设备预防性试验标准中提到接地电流一般不超过规定的100mA,当发生故障时接地电流会达到几十安。由于感应电流会出现在变压器铁芯夹件间内部流动构成回路,故此铁芯多点接地故障电流不容易被及早发现。如果长时间的过热不但增加变压器损耗而且会使铁芯片、铁芯与夹件之间绝缘加速老化最终导致绝缘破坏,造成铁芯局部过热而烧损。 三、干式变压器铁芯多点接地故障处理程序 据以往的经验及资料介绍,对干式变压器铁芯多点接地故障处理并没有统一规范和专门针对干式变压器的有效处理方法。其实各种处理方法都是一种摸索性的方式,但从维护方面出发可以分为两个步聚 1.现场变压器状况分析,判断多点接地故障因素 干式变压器因长期停用或没有密封,因受潮或凝露特别是南方天气和近海地区等,而引起铁芯多点接地故障属外部因素影响。此种情况由于铁芯绝缘材料受潮后,绝缘性能下降引起故障。处理方法可采用多个太阳灯对夹件进行烘烤,利用太阳灯对夹件加热使铁芯与夹件之间的绝缘件受热后蒸发自身的水份,但所需时间较长;或者条件允许情况下,可采用空载法进行烘烤。将其变压器高压侧开路,低压侧通额定电压(低压侧额定为400V时,就可以通380V市电)。所需时间较短但低压侧通电时应要做好防护工作。 如果干式变压器故障排除绝缘件受潮影响。则先用电阻测试仪检测绝缘电阻是否接近零电阻。如为零电阻可用交流试验装置对铁芯进行加压,在检测到故障接地点不牢固时可在升压的过程中会出现放电点,此情况可根据相应的放电点进行处理。当试验装置电流增大且电压升不上,没有放电现象说明故障接地的很牢固。再检查变压器铁芯表面情况,为排除多点接地故障需对铁芯表面进行清理后进行绝缘的测试。铁芯多点接地故障外部因素逐一处理后,故障依然存在则需从内在因素进行分析处理。 2.采用逐级排查方法,处理铁芯接地故障的内在因素 铁芯多点接地故障的内在因素,属隐性问题不容易发现也不容易检查,只能够采用逐级排查才能解决问题。现今包括直流、交流法都能对铁芯多点接地故障点进行查找,但相对干式变压器这些方法也不容易找到故障点。从干式变压器结构分析,铁芯多点接地发生在铁芯的上下夹件、穿芯螺杆及铁芯拉板。由于上下夹件跟拉板在铁芯的同一个侧面是构成一体的,即上下夹件是连通,所以检查时应该实实在在的从上夹件开始,先拆除穿芯螺杆测试铁芯对地绝缘电阻的变化。如故障不在穿芯螺杆则需拆除上夹件的紧固螺杆,使夹件与铁芯分离继续测试铁芯对地绝缘电阻判断故障所在;由于干式变压器三相高低压线圈是由下夹件承托,如果要拆除下夹件测试其绝缘电阻难度很大,且对大容量干式变压器拆夹件现场不好处理。因为工作量大、费用高、停电时间长给用户用电造成影响,所以能有方法在现场处理也尽量不返厂处理,对此故障可采用以下方法处理: (1) 电容放电冲击法、(2) 交流电弧法、(3)