变压器铁芯多点接地,是变压器较常见故障之一,查找和处理都有一定的难度。常规的方法是吊罩检查,若直观上找不到故障点,一般用直流法或者交流法进行查找,不但工作量大、费用高、停电时间长给用户用电造成影响,而且大型变压器吊罩存在很大的风险。
一、变压器铁芯多点接地故障的判断
1.测量铁芯绝缘电阻:铁芯绝缘电阻为零或很低,则表明可能存在铁芯接地故障。
2.气相色谱分析:利用气相色谱分析法,对油中含气量进行分析,也是发现变压器铁芯接地较为有效的方法。发现铁芯接地故障的变压器,其油色谱分析数据通常有以下特征:总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”(GB7252-87)规定的注意值(150μL/L),其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出现,即未达到规定注意值(5μL/L)。若出现乙炔也超过注意值时,则可能是动态接地故障。气相色谱分析法可与前两种方法综合起来,共同判定铁芯是否多点接地。
3.监视接地线中环流:对铁芯或夹件通过小套管引起接地的变压器,应监视接地线中是否有环流,如有,则要使变压器停运,测量铁芯的绝缘电阻。
二、变压器铁芯多点接地故障现场简易处理方法
1.不吊芯临时串接限流电阻
运行中发现变压器铁芯多点接地故障后,为保证设备的安全,均需停电进行吊芯检查和处理。但对于系统暂不允许停电检查的,可采用在外引铁芯接地回路上串接电阻的临时应急措施,以限制铁芯接地回路的环流,防止故障进一步恶化。
在串接电阻前,分别对铁芯接地回路的环流和开路电压进行测量,然后计算应串电阻阻值。注意所串电阻不宜太大,以保护铁芯基本处于地电位;也不宜太小,以能将环流限制在0.1A以下。同时还需注意所串电阻的热容量,以防烧坏电阻造成铁芯开路。
2.吊芯检查
(1)分部测量各夹件或穿心螺杆对铁芯(两分半式铁芯可将中间连片打开)的绝缘以逐步缩小故障查找范围。
(2)检查各间隙、槽部重点部位有无螺帽、硅钢片、废料等金属杂物。
(3)清除铁芯或绝缘垫片上的铁锈或油泥,对铁芯底部看不到的地方用铁丝进行清理。
(4)对各间隙进行油冲洗或氮气冲吹清理。
(5)用榔头敲击振动夹件,同时用摇表监测,看绝缘是否发生变化,查找并消除动态接地点。
3.放电冲击法
由于受变压器身在空气中暴露时间不宜太长的限制,以及变压器本身装配形式的制约,现场很多情况下无法找到其具体确切接地点。特别是铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接地,更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法,应用此法处理因残留杂物引起的铁芯接地故障效果明显,节省时间,节省人力物力,简单实用。但对铁芯绝缘受潮或绝缘击穿引起的铁芯接地不能采用此法,仍需吊罩处理。
三、结论
(1)发现铁芯多点接地故障时,可采用气相色谱法和监视接地电流来跟踪监测。
(2)可以通过直流法和交流法来判断铁芯故障点。
(3)由铁芯毛刺或浮物引起的接地故障可采用电容放电的方式,但要注意电压的大小,此方法不需要对变压器进行吊罩,可减少停电时间,提高供电可靠性。
(4)在主变安装和大修时,要注意对主变内部的清理工作,特别对铁芯槽和各间隙处要用油或氮气来冲吹清理。
变压器的内部故障一般可分为两类:即放电故障过热故障和过热故障,放电故障又可依据能量密度的不同,可分为高能量放电、低能量放电和局部放电三种类型。至于机械性故障及内部进水受潮等,将发展为电性故障而表现出来。过热故障按温度高低,可区分为低温过热,中温过热与高温过热三种情况;过热故障按温度高低,可区分为低温过热,中温过热与高温过热三种情况。
变压器放电故障是在高电应力作用下所造成的绝缘劣化。高能量放电故障,又称电弧放电故障,这种故障产气量大、气体产生剧烈,运用测定油中溶解气体的方法不易对其进行预诊断,往往是在出现故障后,我们才可根据油中气体、瓦斯成分的分析,对变压器故障的性质和严重程度进行诊断。高能量放电故障气体主要是乙炔和氢,其次是乙烯和甲烷;若涉及固体绝缘,CO的含量也较高;低能量放电故障一般是电火花放电,其故障气体主要是乙烯和氢。由于其故障能量较小,总烃一般不会高;局部放电故障产气特征是氢成分多(占氢烃总量的85%以上),其次是甲烷,局部放电的后果是绝缘老化,如任其发展,会引起绝缘损坏,甚至造成事故。
变压器过热故障是由于有热应力所造成的绝缘加速劣化。如果热应力只引起热源外绝缘油的分解,所产生的特殊气体主要是甲烷和乙烯,二者之和一般占总烃的80%以上,而且随着故障点的温度升高,乙烯所占比例将增加,严重过热会产生微量乙炔。当过热涉及固体绝缘材料时,除产生上述物质外,还产生大量的一氧化碳和二氧化碳,若无CO、CO2,就可能属裸金属局部过热性故障。
变压器是一种能够改变交流电压的设备。由于变压器有很多的分类,恐怕在选购中会有不少疑问,那么好好的认识一下这些类型就很有必要了。
变压器分类:
(一)按容量可以把变压器分为
(1)中小型变压器
(2)大型变压器
(3)特大型变压器
(二)按用途可以把变压器分为
1.电力变压器。包括:
(1)升压变压器。
(2)降压变压器。
(3)配电变压器。用于配电网络,以满足生产和日常生活的要求。低压侧电压为400V(单相为230V)的变压器称为配电变压器,一般高压侧的电压为6~10 kV。如果变压器高压侧电压为35 kV(或66~110 kV)的,则称为直配配电变压器,简称直配变。
(4)联络变压器。用于联络两变电所系统。
(5)厂用或所用变压器。发电厂或变电所自用或为厂矿企业专用。
2.仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器,作为测量和保护装置。
3.电炉变压器 。有炼钢炉变压器、电压炉变压器、感应炉变压器。
4.试验变压器。
5.整流变压器。
6.调压变压器。
7.矿用变压器(防爆变压器)。
8.其他变压器。
(三)按相数可以把变压器分为
1.单相变压器。用于单相负载或三相变压器组。
2.三相变压器。用于三相负载。
变压器的作用:变压器除了用于变换电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。
变压器的工作原理:
与电源相联的绕组称为一次绕组(原绕组、初级绕组),匝数为 N1;
与负载相联的绕组称为二次绕组(副绕组、次级绕组),匝数为 N2 。
变压器的输出功率等于输入功率与其损耗功率(铁损和铜损)之差。一般电力变压器的铁损(铁心涡流损失)和铜损(绕组电阻损耗的能量)都很小,变压器满负荷运行时效率均在 95% 以上。
在电子设备中使用的变压器效率比较低,一般在 90% 以下。
显然,变压器空载时的效率为零,因为输出功率 P2=0
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