一、概述铁心处于绕组对地的高压电场中,由于电容耦合(静电感应),铁心对地产生一定的悬浮电压。单相变压器在正常运行或进行试验时会产生较大的电容电流铁心不接地时,对地的悬浮电压可能很高。
三相变压器在正常运行时若三相电压对称,即使铁心不接地产生的悬浮电压也不高接近于地电位;当变压器非全相运行时会产生比正常运行时大得多的电流,铁心对地产生很高的悬浮电压,可能导致铁心对夹件油箱壁等接地零部件放电。因此变压器的铁心是一定要接地的,大中型变压器均一般采用导线穿过一只套管将铁心引至油箱外部接地。当铁心或其它金属构件有两点或两点以上接地时,接地点间和接地引线就会形成闭合回路,造成环流,有时高达数十安培。该电流会引起局部过热,导致油分解,产生可燃性气体可能导致铁心局部烧损,酿成须更换铁心硅钢片的重大故障接地线可能因流过大电流而熔断,铁心的悬浮电位随之升高,导致放电。
因此,不允许两点或多点接同时接地。
电力变压器的事故统计表明,铁心事故仍占有相当大的比例,而铁心事故大部分是由于铁心多点接地引起。在铁心多点接地故障中,大部分是由于制造厂设计、制造不良,变压器经过长途运输或运行后铁心零部件受到振动或冲击而引起,但也有一部分是由于运行、检修人员不太了解铁心接地的结构和方法造成的。铁心接地故障常见的类型有以下几种:①铁心与油箱、夹件接触。安装完毕后,由于疏忽,未将油箱顶盖上运输用稳钉翻转过来或拆除,导致铁心与箱体直接短接,铁心夹件肢板碰触铁心柱,硅钢片翘曲触及夹件肢板铁心下夹件垫脚与铁扼间的纸板脱落,垫脚与硅钢片相碰温度计座套过长与夹件或铁辘、心柱相碰等。②穿心螺栓钢座套过长与硅钢片短接。③油箱内有金属异物使硅钢片局部短路。④铁心绝缘受潮或损伤,箱底沉积油泥及水分,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,导致铁心高阻多点接地。⑤潜油泵轴承磨损,金属粉末进入油箱中堆积于底部,在电磁引力作用下形成桥路使下铁辘与垫脚或箱底接通,造成多点接地。⑥因施工工艺不良导致接地扁钢短路,或者由于附件和外界因素引起的多点接地。
二、铁心多点接地故障的诊断方法
2.1、测量铁心绝缘电阻 正常运行时,因未构成回路,阻值为绝缘电阻,数值很大;多点接地时,因构成回路,阻值为零或很低。
2.2、监视接地线中环流同理 正常运行时,因未构成回路,地线上电流很小;多点接地时,接地线有环流流过。接地线超过100mA时,应引起警惕必要时停运变压器,测量铁心的绝缘电阻。
2.3、气相色谱分析 发生铁心接地故障时,油色谱通常有以下特征：总烃含量超过150ppm,乙烯( CH4)占较大比重,乙炔( CH pm。意值时,则可认为这)含量未达到5p(2) 当乙炔超过规定的(2) 注种接地故障不是死接地,属动态型。若甲烷( CH)及烯烃含量很高,CO和以往比变化甚少或(4) 正常时,则可判断为裸金属过热。
变压器中裸金属件主要是铁心,当出现乙炔时,可认为这种接地故障属间歇型。
故障点估算温度一般为700℃～1000℃。故障点估算温度通常采用经验公式。
因此,当色谱分析出现上述特征,并确认不是由于其它原因(如分接开关接触不良和潜油泵故障引起裸金属过热),且测得铁心绝缘电阻为零或很低,及铁心回路有环流,则可以确定该变压器发生了铁心多点接地故障。
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