變壓器鐵芯多點(diǎn)接地,是變壓器較常見故障之一,查找和處理都有一定的難度。常規(guī)的方法是吊罩檢查,若直觀上找不到故障點(diǎn),一般用直流法或者交流法進(jìn)行查找,不但工作量大、費(fèi)用高、停電時(shí)間長給用戶用電造成影響,而且大型變壓器吊罩存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。
一、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的判斷
1.測量鐵芯絕緣電阻:鐵芯絕緣電阻為零或很低,則表明可能存在鐵芯接地故障。
2.氣相色譜分析:利用氣相色譜分析法,對油中含氣量進(jìn)行分析,也是發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯接地較為有效的方法。發(fā)現(xiàn)鐵芯接地故障的變壓器,其油色譜分析數(shù)據(jù)通常有以下特征:總烴含量超過“變壓器油中溶解氣體和判斷導(dǎo)則”(GB7252-87)規(guī)定的注意值(150μL/L),其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出現(xiàn),即未達(dá)到規(guī)定注意值(5μL/L)。若出現(xiàn)乙炔也超過注意值時(shí),則可能是動態(tài)接地故障。氣相色譜分析法可與前兩種方法綜合起來,共同判定鐵芯是否多點(diǎn)接地。
3.監(jiān)視接地線中環(huán)流:對鐵芯或夾件通過小套管引起接地的變壓器,應(yīng)監(jiān)視接地線中是否有環(huán)流,如有,則要使變壓器停運(yùn),測量鐵芯的絕緣電阻。
二、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障現(xiàn)場簡易處理方法
1.不吊芯臨時(shí)串接限流電阻
運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障后,為保證設(shè)備的安全,均需停電進(jìn)行吊芯檢查和處理。但對于系統(tǒng)暫不允許停電檢查的,可采用在外引鐵芯接地回路上串接電阻的臨時(shí)應(yīng)急措施,以限制鐵芯接地回路的環(huán)流,防止故障進(jìn)一步惡化。
在串接電阻前,分別對鐵芯接地回路的環(huán)流和開路電壓進(jìn)行測量,然后計(jì)算應(yīng)串電阻阻值。注意所串電阻不宜太大,以保護(hù)鐵芯基本處于地電位;也不宜太小,以能將環(huán)流限制在0.1A以下。同時(shí)還需注意所串電阻的熱容量,以防燒壞電阻造成鐵芯開路。
2.吊芯檢查
(1)分部測量各夾件或穿心螺桿對鐵芯(兩分半式鐵芯可將中間連片打開)的絕緣以逐步縮小故障查找范圍。
(2)檢查各間隙、槽部重點(diǎn)部位有無螺帽、硅鋼片、廢料等金屬雜物。
(3)清除鐵芯或絕緣墊片上的鐵銹或油泥,對鐵芯底部看不到的地方用鐵絲進(jìn)行清理。
(4)對各間隙進(jìn)行油沖洗或氮?dú)鉀_吹清理。
(5)用榔頭敲擊振動夾件,同時(shí)用搖表監(jiān)測,看絕緣是否發(fā)生變化,查找并消除動態(tài)接地點(diǎn)。
3.放電沖擊法
由于受變壓器身在空氣中暴露時(shí)間不宜太長的限制,以及變壓器本身裝配形式的制約,現(xiàn)場很多情況下無法找到其具體確切接地點(diǎn)。特別是鐵銹焊渣懸浮、油泥沉積造成的多點(diǎn)接地,更是難于查找。此類故障可采用放電沖擊法,應(yīng)用此法處理因殘留雜物引起的鐵芯接地故障效果明顯,節(jié)省時(shí)間,節(jié)省人力物力,簡單實(shí)用。但對鐵芯絕緣受潮或絕緣擊穿引起的鐵芯接地不能采用此法,仍需吊罩處理。
三、結(jié)論
(1)發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí),可采用氣相色譜法和監(jiān)視接地電流來跟蹤監(jiān)測。
(2)可以通過直流法和交流法來判斷鐵芯故障點(diǎn)。
(3)由鐵芯毛刺或浮物引起的接地故障可采用電容放電的方式,但要注意電壓的大小,此方法不需要對變壓器進(jìn)行吊罩,可減少停電時(shí)間,提高供電可靠性。
(4)在主變安裝和大修時(shí),要注意對主變內(nèi)部的清理工作,特別對鐵芯槽和各間隙處要用油或氮?dú)鈦頉_吹清理。
變壓器的內(nèi)部故障一般可分為兩類:即放電故障過熱故障和過熱故障,放電故障又可依據(jù)能量密度的不同,可分為高能量放電、低能量放電和局部放電三種類型。至于機(jī)械性故障及內(nèi)部進(jìn)水受潮等,將發(fā)展為電性故障而表現(xiàn)出來。過熱故障按溫度高低,可區(qū)分為低溫過熱,中溫過熱與高溫過熱三種情況;過熱故障按溫度高低,可區(qū)分為低溫過熱,中溫過熱與高溫過熱三種情況。
變壓器放電故障是在高電應(yīng)力作用下所造成的絕緣劣化。高能量放電故障,又稱電弧放電故障,這種故障產(chǎn)氣量大、氣體產(chǎn)生劇烈,運(yùn)用測定油中溶解氣體的方法不易對其進(jìn)行預(yù)診斷,往往是在出現(xiàn)故障后,我們才可根據(jù)油中氣體、瓦斯成分的分析,對變壓器故障的性質(zhì)和嚴(yán)重程度進(jìn)行診斷。高能量放電故障氣體主要是乙炔和氫,其次是乙烯和甲烷;若涉及固體絕緣,CO的含量也較高;低能量放電故障一般是電火花放電,其故障氣體主要是乙烯和氫。由于其故障能量較小,總烴一般不會高;局部放電故障產(chǎn)氣特征是氫成分多(占?xì)錈N總量的85%以上),其次是甲烷,局部放電的后果是絕緣老化,如任其發(fā)展,會引起絕緣損壞,甚至造成事故。
變壓器過熱故障是由于有熱應(yīng)力所造成的絕緣加速劣化。如果熱應(yīng)力只引起熱源外絕緣油的分解,所產(chǎn)生的特殊氣體主要是甲烷和乙烯,二者之和一般占總烴的80%以上,而且隨著故障點(diǎn)的溫度升高,乙烯所占比例將增加,嚴(yán)重過熱會產(chǎn)生微量乙炔。當(dāng)過熱涉及固體絕緣材料時(shí),除產(chǎn)生上述物質(zhì)外,還產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳,若無CO、CO2,就可能屬裸金屬局部過熱性故障。
變壓器是一種能夠改變交流電壓的設(shè)備。由于變壓器有很多的分類,恐怕在選購中會有不少疑問,那么好好的認(rèn)識一下這些類型就很有必要了。
變壓器分類:
?。ㄒ唬┌慈萘靠梢园炎儔浩鞣譃?/p>
?。?)中小型變壓器
(2)大型變壓器
?。?)特大型變壓器
?。ǘ┌从猛究梢园炎儔浩鞣譃?/p>
1.電力變壓器。包括:
(1)升壓變壓器。
?。?)降壓變壓器。
(3)配電變壓器。用于配電網(wǎng)絡(luò),以滿足生產(chǎn)和日常生活的要求。低壓側(cè)電壓為400V(單相為230V)的變壓器稱為配電變壓器,一般高壓側(cè)的電壓為6~10 kV。如果變壓器高壓側(cè)電壓為35 kV(或66~110 kV)的,則稱為直配配電變壓器,簡稱直配變。
?。?)聯(lián)絡(luò)變壓器。用于聯(lián)絡(luò)兩變電所系統(tǒng)。
?。?)廠用或所用變壓器。發(fā)電廠或變電所自用或?yàn)閺S礦企業(yè)專用。
2.儀用變壓器。諸如電流互感器、電壓互感器,作為測量和保護(hù)裝置。
3.電爐變壓器 。有煉鋼爐變壓器、電壓爐變壓器、感應(yīng)爐變壓器。
4.試驗(yàn)變壓器。
5.整流變壓器。
6.調(diào)壓變壓器。
7.礦用變壓器(防爆變壓器)。
8.其他變壓器。
(三)按相數(shù)可以把變壓器分為
1.單相變壓器。用于單相負(fù)載或三相變壓器組。
2.三相變壓器。用于三相負(fù)載。
變壓器的作用:變壓器除了用于變換電壓之外,變壓器還用于變換交流電流、變換阻抗以及改變相位等。
變壓器的工作原理:
與電源相聯(lián)的繞組稱為一次繞組(原繞組、初級繞組),匝數(shù)為 N1;
與負(fù)載相聯(lián)的繞組稱為二次繞組(副繞組、次級繞組),匝數(shù)為 N2 。
變壓器的輸出功率等于輸入功率與其損耗功率(鐵損和銅損)之差。一般電力變壓器的鐵損(鐵心渦流損失)和銅損(繞組電阻損耗的能量)都很小,變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率均在 95% 以上。
在電子設(shè)備中使用的變壓器效率比較低,一般在 90% 以下。
顯然,變壓器空載時(shí)的效率為零,因?yàn)檩敵龉β?P2=0