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行穩(wěn)定性。因此,本文將簡要闡述鐵心產(chǎn)生接地故障的因素,并對變壓器鐵心接地故障進行診斷,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
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,在電力變壓器實際工作中,鐵心會由于高電壓和高電流產(chǎn)生較強的交變磁場,進而引發(fā)較高的對地電位差,最終產(chǎn)生變壓器鐵心與油箱之間的放電現(xiàn)象,強烈的放電現(xiàn)象會導(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的故障,這一故障對于變壓器的正常工作帶來了很大的影響,相關(guān)技術(shù)工作者需要及時發(fā)現(xiàn)鐵心接地存在的各種問題,需要應(yīng)用合理的策略給予處理,以此來確保變壓器的穩(wěn)定運行。
1、鐵心發(fā)生接地故障的因素
在變壓器實際應(yīng)用的過程中,絕大多數(shù)變壓器的鐵心常常會通過套管引導(dǎo)油箱外面來接地,若是鐵心由于某種因素在某個位置發(fā)生多點接地的情況,就會產(chǎn)生環(huán)流,也就發(fā)生了鐵心多點接地的故障。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)在以下四個方面:其一,變壓器在生產(chǎn)過程中難免會產(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),在磁場的作用下,導(dǎo)線物質(zhì)會形成導(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構(gòu)成橋路;其三,變壓器實際使用時潛油泵軸承磨損,產(chǎn)生的金屬粉末進入油箱,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,由于粗心大意導(dǎo)致定位釘產(chǎn)生松動,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可靠接地,將鐵心接地線處于不連接的情況,采取 2500V 絕緣電阻來測試,以此來分析鐵心是不是接地,針對鐵心沒有通電的變壓器,在設(shè)備不通電的基礎(chǔ)上分析接地問題的方式較為繁雜,需要采取變壓器油氣色譜分析,并結(jié)合變壓器實驗項目進行綜合判斷;其次,變壓器在運行狀態(tài)下鐵心接地故障的診斷。若是電力變壓器鐵心產(chǎn)生接地問題,那么鐵心部分部位的熱量會在短時間內(nèi)大大提高,會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,以此來判斷接地故障,與此同時,鐵心在接地點之間會形成環(huán)流,進而發(fā)生局部過熱的情況,會產(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題。
3、鐵心故障的處理策略
3.1 在變壓器停止運行的情況下,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斷開時,技術(shù)工作者可以利用兆歐表對電容充電,在后續(xù)放電的過程中需要測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,同時也可以采取時刻關(guān)注故障點產(chǎn)期速率大小、測量鐵心接地電流等方式制約故障的發(fā)展,針對不穩(wěn)定的接地情況,在鐵心接地引出線中采用可調(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,針對變壓器開展停電檢測
隨著電力技術(shù)的不斷進步,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間,要先將鐵心和夾件處于不連接的狀態(tài),之后才能測試空心螺旋桿對鐵心的絕緣數(shù)值,在具體檢測的過程中,技術(shù)人員要認真全面地查找各個間隙、槽部是否存在螺帽和金屬碎屑,并用油亦或是氮氣清理。采取直接檢查的方式尋找接地故障時,技術(shù)工作者需要將吊罩吊開,采取 1000V 的兆歐表測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,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態(tài)性問題,如果因為箱體下面金屬異物導(dǎo)致的不良問題則能夠確定是動態(tài)性問題,這時需要對變壓器進行放油,如果沒有查找出金屬異物,在利用歐兆表測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的情況,再對放電聲附近進行敲打,一直敲打到放電聲不存在,最終測試鐵心對地的絕緣具體數(shù)值,從而來判斷接地不良問題有沒有徹底得到解決。
4、結(jié)論
電力變壓器承擔在電力能源的轉(zhuǎn)換與傳輸過程中扮演著重要角色,一旦產(chǎn)生不良問題尤其是接地故障,將會給電力系統(tǒng)的運行帶來很大的隱患,甚至會帶來無法估計的人身和財產(chǎn)損失。電力企業(yè)需要時刻關(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,切實增強變壓器運行的安全穩(wěn)定性,保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)的運行。
(來源:變壓器技術(shù)雜志,版權(quán)歸原作者)