電氣百科：干式變壓器鐵芯接地故障分析處理及案例分析干式變壓器以環(huán)氧樹脂為主要絕緣材料,三相線圈澆注成型具有很高的絕緣強(qiáng)度。干式變壓器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性在故障處理中,鐵芯多點(diǎn)接地占有一定的比率。由于鐵芯出現(xiàn)多點(diǎn)接地的情況,會在兩接地點(diǎn)間形成閉合的回路并感應(yīng)出環(huán)流,引起鐵芯的局部過熱破壞鐵芯的絕緣,嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)鐵芯燒損甚到燒壞變壓器的情況。一、干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障原因干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障原因可分為外部和內(nèi)在因素。一:外部因素是指外圍的原因、環(huán)境和人為致使變壓器鐵芯出現(xiàn)接地故障,包括(1)變壓器現(xiàn)場施工安裝時(shí)疏忽,不慎遺落金屬異物,如螺母、鐵屑等使造成鐵芯多點(diǎn)接地、(2)變壓器鐵芯絕緣夾件、鐵芯穿心絕緣筒等絕緣材料,由于凝露或受潮大大降低絕緣性能導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)低阻性多點(diǎn)接地、(3)變壓器在運(yùn)行中鐵芯的漏磁使附近空間產(chǎn)生弱磁性,吸引了周圍的金屬粉末和粉塵。如果長期沒有維護(hù)清潔會引起鐵芯多點(diǎn)接地的發(fā)生;二:內(nèi)在因素是指變壓器內(nèi)部絕緣材料缺陷或產(chǎn)品設(shè)計(jì)和安裝工藝不當(dāng)?shù)脑蛑率棺儔浩麒F芯出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障。由于變壓器鐵芯多點(diǎn)接地內(nèi)在因素屬隱性問題,出廠或現(xiàn)場檢查不容易發(fā)現(xiàn),故此更需要理性和認(rèn)真去判斷故障所在并解決問題。二、干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地電流形成和故障特征鐵芯由硅鋼片和夾件等緊固件組成,是變壓器磁通的通道。硅鋼片間絕緣保證不能過小和過大,過小時(shí)鐵芯片間電導(dǎo)率增大導(dǎo)致泄漏電流增大;過大時(shí)鐵芯片間不能認(rèn)為是等電位將出現(xiàn)放電現(xiàn)象。鐵芯與夾件裝配一體,同時(shí)要保證兩者之間絕緣也要求符合鐵芯一點(diǎn)接地。鐵芯多點(diǎn)接地故障是每兩個(gè)接地點(diǎn)間通過鐵芯自身和接地點(diǎn)線路形成一個(gè)閉合回路,而兩個(gè)接地點(diǎn)所構(gòu)成的回路所交鏈的磁通為兩個(gè)接地點(diǎn)間所有部件所通過的磁通矢量和。如果的兩點(diǎn)接地線路越長,涉及的鐵芯面積越大,它的磁通量就更大。由于故障接地點(diǎn)在不同位置,交鏈的磁通量大小和部件的阻抗也不相同,所以交鏈的磁通將在回路中感應(yīng)出大小不同的電流。電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中提到接地電流一般不超過規(guī)定的100mA,當(dāng)發(fā)生故障時(shí)接地電流會達(dá)到幾十安。由于感應(yīng)電流會出現(xiàn)在變壓器鐵芯夾件間內(nèi)部流動構(gòu)成回路,故此鐵芯多點(diǎn)接地故障電流不容易被及早發(fā)現(xiàn)。如果長時(shí)間的過熱不但增加變壓器損耗而且會使鐵芯片、鐵芯與夾件之間絕緣加速老化最終導(dǎo)致絕緣破壞,造成鐵芯局部過熱而燒損。三、干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障處理程序據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)及資料介紹,對干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障處理并沒有統(tǒng)一規(guī)范和專門針對干式變壓器的有效處理方法。其實(shí)各種處理方法都是一種摸索性的方式,但從維護(hù)方面出發(fā)可以分為兩個(gè)步聚1.現(xiàn)場變壓器狀況分析,判斷多點(diǎn)接地故障因素干式變壓器因長期停用或沒有密封,因受潮或凝露特別是南方天氣和近海地區(qū)等,而引起鐵芯多點(diǎn)接地故障屬外部因素影響。此種情況由于鐵芯絕緣材料受潮后,絕緣性能下降引起故障。處理方法可采用多個(gè)太陽燈對夾件進(jìn)行烘烤,利用太陽燈對夾件加熱使鐵芯與夾件之間的絕緣件受熱后蒸發(fā)自身的水份,但所需時(shí)間較長;或者條件允許情況下,可采用空載法進(jìn)行烘烤。將其變壓器高壓側(cè)開路,低壓側(cè)通額定電壓(低壓側(cè)額定為400V時(shí),就可以通380V市電)。所需時(shí)間較短但低壓側(cè)通電時(shí)應(yīng)要做好防護(hù)工作。如果干式變壓器故障排除絕緣件受潮影響。則先用電阻測試儀檢測絕緣電阻是否接近零電阻。如為零電阻可用交流試驗(yàn)裝置對鐵芯進(jìn)行加壓,在檢測到故障接地點(diǎn)不牢固時(shí)可在升壓的過程中會出現(xiàn)放電點(diǎn),此情況可根據(jù)相應(yīng)的放電點(diǎn)進(jìn)行處理。當(dāng)試驗(yàn)裝置電流增大且電壓升不上,沒有放電現(xiàn)象說明故障接地的很牢固。再檢查變壓器鐵芯表面情況,為排除多點(diǎn)接地故障需對鐵芯表面進(jìn)行清理后進(jìn)行絕緣的測試。鐵芯多點(diǎn)接地故障外部因素逐一處理后,故障依然存在則需從內(nèi)在因素進(jìn)行分析處理。2.采用逐級排查方法,處理鐵芯接地故障的內(nèi)在因素鐵芯多點(diǎn)接地故障的內(nèi)在因素,屬隱性問題不容易發(fā)現(xiàn)也不容易檢查,只能夠采用逐級排查才能解決問題?，F(xiàn)今包括直流、交流法都能對鐵芯多點(diǎn)接地故障點(diǎn)進(jìn)行查找,但相對干式變壓器這些方法也不容易找到故障點(diǎn)。從干式變壓器結(jié)構(gòu)分析,鐵芯多點(diǎn)接地發(fā)生在鐵芯的上下夾件、穿芯螺桿及鐵芯拉板。由于上下夾件跟拉板在鐵芯的同一個(gè)側(cè)面是構(gòu)成一體的,即上下夾件是連通,所以檢查時(shí)應(yīng)該實(shí)實(shí)在在的從上夾件開始,先拆除穿芯螺桿測試鐵芯對地絕緣電阻的變化。如故障不在穿芯螺桿則需拆除上夾件的緊固螺桿,使夾件與鐵芯分離繼續(xù)測試鐵芯對地絕緣電阻判斷故障所在;由于干式變壓器三相高低壓線圈是由下夾件承托,如果要拆除下夾件測試其絕緣電阻難度很大,且對大容量干式變壓器拆夾件現(xiàn)場不好處理。因?yàn)楣ぷ髁看蟆①M(fèi)用高、停電時(shí)間長給用戶用電造成影響,所以能有方法在現(xiàn)場處理也盡量不返廠處理,對此故障可采用以下方法處理:(1)電容放電沖擊法、(2)交流電弧法、(3)大電流沖擊法,即采用電焊機(jī)。四、干式變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障案例分析處理1.案例一華南某工廠通知變壓器廠家要求派人員處理鐵芯對地絕緣不合格。據(jù)悉干式變壓器為2005年的產(chǎn)品,型號:SCB9-1250/10/0.4,但屬二期工程至今沒有投網(wǎng)使用。現(xiàn)變壓器在投網(wǎng)運(yùn)行前做試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鐵芯對地絕緣為零。變壓器售后人員進(jìn)行分析原因,可能變壓器存放至今已五年多時(shí)間還沒有投運(yùn),在存放過程中由于沒有密封好受潮了使絕緣材料的含水量增加,影響介質(zhì)的電氣強(qiáng)度而導(dǎo)致鐵芯絕緣不合格。根據(jù)現(xiàn)場的情況,為減少變壓器故障而引起工程的正常用電,可采用空載法對變壓器進(jìn)行烘烤有效快速的處理。按變壓器型號規(guī)格,低壓額定輸出為400V,可以在低壓側(cè)通入市電的380V進(jìn)行干燥措施?？蛰d法的原理是利用主磁通量通過鐵芯時(shí),由于鐵芯本身的損耗(稱為變壓器鐵損)而產(chǎn)生的熱量,使絕緣材料的水份受熱蒸發(fā)從而達(dá)到干燥效果。烘烤時(shí)間可根據(jù)現(xiàn)場情況而定,經(jīng)過一小時(shí)多干燥鐵芯絕緣達(dá)到300M以上,符合變壓器投網(wǎng)運(yùn)行要求。2.案例二某銅業(yè)集團(tuán)公司使用的其中一臺干式變壓器型號:SCB9-2000/10,出現(xiàn)A、B相繞組溫度偏高,要求變壓器售后人員前往進(jìn)行處理?，F(xiàn)場變壓器是用作生產(chǎn)配電,周圍作業(yè)環(huán)境差,變壓器整體蓋了一層黑色的塵末。據(jù)了解變壓器A、B兩相比C相溫度相差約10℃,但總體運(yùn)行電流和電壓正常沒有出現(xiàn)太大的異常。為了檢查是否由于A、B相繞組出現(xiàn)問題,售后人員對高低壓線圈繞組進(jìn)行直流電阻測試。根據(jù)現(xiàn)場直流電阻測試結(jié)果表明線圈正常。按實(shí)際情況變壓器負(fù)荷不平衡時(shí)三相溫度會出現(xiàn)溫差,但經(jīng)檢查設(shè)備負(fù)荷使用情況均正常。那么什么原因引起變壓器故障發(fā)生?在檢查過程中有人員提出鐵芯的溫度有點(diǎn)燙手,依據(jù)這條線索進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)鐵芯發(fā)生了多點(diǎn)接地的情況。由于鐵芯多點(diǎn)接地故障會導(dǎo)致溫度的升高,而這原因可能引起了變壓器繞組溫度的問題。為了先排除外部因素對鐵芯的影響,現(xiàn)場用吸塵機(jī)和壓縮氣體風(fēng)槍對變壓器進(jìn)行清潔并用酒精抹干凈,但絕緣電阻依然不合格。由于沒有確定的故障位置,現(xiàn)只能把上夾件拆除再檢查,但情況依然。那么故障點(diǎn)有可能發(fā)生在鐵芯拉板和下夾件,可是現(xiàn)場拆裝下夾件和拉板難度很大和條件也不允許。為降低變壓器故障所帶來的經(jīng)濟(jì)損失,現(xiàn)場可采用以下方法處理:(1)電容放電沖擊法、(2)交流電弧法、(3)大電流沖擊法,即采用電焊機(jī)。何種方法更適合現(xiàn)場操作?由于大電流的沖擊可以使金屬的塵末、鐵芯毛刺的短接點(diǎn)熔斷且操作方便,設(shè)備容易配備。經(jīng)分析決定后采用電焊機(jī)進(jìn)行大電流沖擊。現(xiàn)場選用了一臺較小容量的三相電焊機(jī)設(shè)備,容量為8KVA