变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件。保证它们的可靠运行是人们所关注的问题。统计资料表明因铁芯问题造成故障,占变压器总事故中的第三位。制造部门对变压器铁芯缺陷已引起重视,并在铁芯可*接地、铁芯接地监视,以及保证一点接地方面都进行了技术改进。运行部门也把检测和发现铁芯故障提到相当高度。然而,变压器铁芯故障仍屡有发生,其原因主要是由于铁芯多点接地和铁芯接地不良造成。现对两种故障情况的判定及处理方法作一介绍。
1.铁芯正常时需要一点接地的原因
变压器正常运行时,带电的绕组与油箱之间存在电场,而铁芯和其他金属构件处于该电场中。由于电容分布不均,场强各异,假如铁芯不可*接地,则将产生充放电现象,破坏固体绝缘和油的绝缘强度,所以铁芯必须有一点可靠接地。
2.铁芯多点接地类型
(1)安装变压器竣工后,未将油箱顶盖上运输的定位销翻转过来或去除掉,构成多点接地。
(2)由于铁芯夹件肢板距芯柱太近、铁芯叠片因某种原因翘起后,触及到夹件肢板,形成多点接地。
(3)铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损,使垫脚铁轭处叠片相碰造成接地。
3.多点接地时出现的异常现象
(1)在铁芯中产生涡流,铁损增加,铁芯局部过热。
(2)因铁芯过热使器身中木质垫块及夹件碳化。
(3)多点接地也会引起放电现象。
4.多点接地故障的检测
铁芯多点接地故障判定方法通常从两方面检测:
(1)进行气相色谱分析。色谱分析中如气体中的甲烷及烯烃组分含量较高,而一氧化碳和二氧化碳气体含量和已往相比变化不大,或含量正常,则说明铁芯过热,铁芯过热可能是由于多点接地所致。
(2)测量接地线有无电流。可在变压器铁芯外引接地套管的接地引线上,用钳形表测量引线上是否有电流。变压器铁芯正常接地时,因无电流回路形成。接地线上电流很小,为毫安级(一般小于0.3A)。当存在多点接地时,铁芯主磁通四周相当于有短路匝存在,匝内流过环流,其值决定于故障点与正常接地点的相对位置,即短路匝中包围磁通的多少。一般可达几十安培。利用测量接地引线中有无电流,很准确地判定出铁芯有无多点接地故障。
5.多点接地故障的排除
变压器不能停运时的临时排除方法:
(1)有外引接地线,假如故障电流较大时,可临时打开地线运行。但必须加强监视,以防故障点消失后使铁芯出现悬浮电位。
(2)要用色谱分析监视故障点的产气速率。