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      徐州市恒力变压器有限公司
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      变压器铁芯常见故障及测试方法
      发布时间:2016-10-25 14:38:55      点击次数:2571
        变压器铁芯
        变压器铁芯有两点及以上接点时,铁芯主磁通周围有短路匝存在,内将流过环流,其大小取决于铁芯正常接地点与故障点的位置,距离越远,包括的磁通就越多,环流也比较大,有可能高达数百安培,反之,环流较小。
        另外,环流也与金属接地或高阻接地有关。由于铁芯芯片间有绝缘电阻,铁芯自身也有电阻,当环流通过时,将会发热,而发热将使油温上升,变压器内部产气速率猛增,如不及时处理,轻则瓦斯继电器动作,严重者接地线烧断中进而出现放电故障,损坏固体绝缘和油质绝缘强度,造成严重后果。
        一、变压器铁芯多点接地故障的危害、原因和类型1.铁芯多点接地故障的危害
        变压器正常运行时,是不允许铁芯多点接地的,因为变压器正常运行中,绕组周围存在着交变的磁场,由于电磁感应的作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁芯之间,铁芯与外壳之间都存在着寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用,使铁芯对地产生悬浮电位,由于铁芯及其它金属构件与绕组的距离不相等,使各构件之间存在着电位差,当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电,这种放电是断续的,长期下去,对变压器油和固体绝缘都有不良影响,为了消除这种现象,把铁芯与外壳可靠地连接起来,使它与外壳等电位,但当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时,接地点就会形成闭合回路,造成环流,引起局部过热,导致油分解,绝缘性能下降,严重时,会使铁芯硅钢片烧坏,造成主变重大事故,所以主变铁芯只能一点接地。
        2.铁芯接地故障的原因
        变压器铁芯接地故障主要有:
        (1)接地片因施工工艺和设计不良造成短路;(2)由于附件和外界因素引起的多点接地;
        (3)由遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生毛刺,铁锈与焊渣等因素引起接地。
        波浪线
        3.铁芯故障的类型
        变压器铁芯常见的故障类型有下述六种:
        (1)铁芯碰壳、碰夹件。安装完毕后,由于疏忽,未将油箱顶盖上运输用的稳(定位)钉翻转过来或拆除掉,导致铁芯与箱壳相碰;铁芯夹件肢板碰触铁芯柱;硅钢片翘曲触及夹件肢板;铁芯下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落,垫脚与硅钢片相碰;温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰等。
        (2)穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
        (3)油箱内有异物,使硅钢片局部短路。如山西某变电所的一台31500/110型电力变压器发生铁芯多点接地,吊罩发现在夹件与铁轭间有一把天柄螺丝起子;另一变电所一台60000/22O型电力变压器吊罩启发现有一根120mm长的铜丝;还有一个变电所台120000/220型电力变压器吊罩后在下夹件与铁轭之间找出一锅块;再如,东北某变电所的一台大型电力变压器发生铁芯多点接地,吊罩检查发现油箱底部有三段曲折型钢丝,钢丝的直径约0.31mm,长度分别为25、28、31mm.
        (4)铁芯绝缘受潮或损伤,如底沉积油泥及水分,绝缘电阻下降,夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘(纸板或木块)受潮或损坏等,导致铁芯高阻多点接地。
        (5)潜油泵轴承磨损,金属粉末进入油箱中,堆积在底部,在电磁引力作用下形成桥路,使下铁轨与垫脚或箱底接通,造成多点接地。
        (6)运行维护差,不按期检修。
        二、变压器铁芯故障的测试及处理方法
        1.变压器铁芯故障的测试方法
        变压器铁芯故障的一般测试方法如下:
        (1)钳型电流表法(在线测量)。对铁芯外引的变压器用钳型电流表法,能准确地、不停电测试铁芯多点接地故障。每年定期测量接地引线电流,般电流应在100毫安以下,若大于此值,应加强监视。变压器投运后连续测量几次接地线电阻,作为初始值,若初始值本身就大,说明是变压器本身漏磁大所引起,以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。若接地线电流大于1安,且与初始值相比增加较多,则可能是低阻接地或金属接地故障,这种情况应及时处理。
        (2)色谱分析法(带电取油)。抽样进行色谱分析,若总烃明显增加,且气体中的甲烷、乙烯占主要成分,而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变,可判断为裸金属过热,可能是铁芯多点接地或铁芯硅钢片间维缘损坏 需进一步检查。若上述总烃中出现乙炔,很可能是时隐时现的不稳定型铁芯多点接地。
        (3)绝缘电阻法(停电测试)。用2500伏摇表摇测铁心与外壳之间电阻,绝缘电阻在200兆欧及以上,说明铁芯绝缘良好。若摇表指示铁芯与外壳相通,可换用欧姆表测量铁芯与外壳之间的电阻,若测量值为200~400欧时,说明铁芯有高阻接地点,需对变压器进行铁芯多点接地故障处理;若测量值为1000欧以上时,流过地线的电流较小,且难以将故障排除,可不处理,继续运行,定期进行在线监测,如钳型电流表法(有铁芯外引线者)、油色谱分析法,发现异常后再处理;若测量值为1-2欧,则判断铁芯有金属接地点,必须对变压器进行处理。
        波浪线
        2.变压器铁芯产生多点接地的处理方法
        铁芯产生多点接地时的几种常用的处理方法。
        (1)对于铁心有外引接地线的,可在铁心接地回路上串接电阻,以限制铁心接地电流,此方法只能作为应急措施采用。
        (2)由于金属异物造成的铁心接地故障,一般情况下进行吊罩检查,都可以发现问题。
        (3)对于由铁心毛刺,金属粉末堆积引起的接地故障,用以下方法处理效果较明显。
        1) 电容放电冲击法;
        2) 交流电弧法;
        3) 大电流冲击法,即采用电焊机。
        电力变压器铁芯检修的质量标准
        1.铁芯应平整,绝缘漆膜无脱落,叠片紧密,边侧的硅钢片不应翘起或成波浪状,铁芯各部表面应无油垢和杂质,片间应无短路、搭接现象,接缝间隙符合要求2.铁芯与上下夹件、方铁、压板、底脚板间均应保持良好绝缘;3.钢压板与铁芯间要有明显的均匀间隙;绝缘压板应保持完整、无破损和裂纹,并有适当紧固度;4.钢压板不得构成闭合回路,同时应有一点接地;5.打开上夹件与铁芯间的连接片和钢压板与上夹件的连接片后,测量铁芯与上下夹件间和钢压板与铁芯间的绝缘电阻,与历次试验相比较应无明显变化;波浪线
        6.螺栓紧固,夹件上的正、反压钉和锁紧螺帽无松动,与绝缘垫圈接触良好,无放电烧伤痕迹,反压钉与上夹件有足够距离;7.穿心螺栓紧固,其绝缘电阻与历次试验比较无明显变化;8.油路应畅通,油道垫块无脱落和堵塞,且应排列整齐;9.铁芯只允许一点接地,接地片用厚度0.5mm,宽度不小于30mm的紫铜片,插入3~4级铁芯间,对大型变压器插入深度不小于80mm,其外露部分应包扎绝缘,防止短路铁芯;10.应紧固并有足够的机械强度,绝缘良好不构成环路,不与铁芯相接触;11.绝缘良好,接地可靠。

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