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引起变压器铁芯发热故障的4大原因(下)

作者:威博特铁芯   发布时间:2018-09-13 15:59      浏览次数:87
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2、铁芯接地不良故障
    铁芯接地不正确会引起环流和放电、铁芯螺栓的绝缘损坏等,也会造成叠片片间短路。从而导致铁芯严重发热,该严重发热的铁芯与变压器油接触会产生大量气体,会使变压器瓦斯气体继电器动作,导致变压器停止运行。
①检测铁芯接地不良故障的方法
    交流法
    给变压器二次绕组加220~380v交流电压,此交流电压会在铁芯中产生磁通。打开铁芯和夹件的连接片,用万用表的毫安档逐级检测各级铁轭,如果表中有电流显示则表明正常接地。若测得的电流为零,则该处叠片为接地点。
    直流法
    打开铁芯与夹件的链接,在铁轭两侧的硅钢片上施加6v直流电压,选择万用表直流电压档,依次测量各级铁芯叠片见的电压。若结果为零,则被测量处为接地点。
    电流表法
    铁芯接地导线和外接地线导管相接,在外接地套管处接入电流表,若测出有电流存在,说明铁芯由多点接地出;若无电流则说明变压器铁芯正常接地。

②预防措施
    制造或大修变压器而需要更换铁芯时,要选好材质;裁剪时避免压坏叠片两面绝缘层,裁剪毛刺要小;保持叠片干净,叠压合理,接地片和铁芯要搭接牢固,和地线的连接要焊牢。接地片离铁轭、旁柱应符合规定距离,变压器总装时铁芯与外壳或邮箱的距离应符合规定;其他金属组件、不见不可触及铁芯,加强维护,防止过载运行,一旦出现多点接地应及时排除。

③故障实例
    对新安装的主变进行交接试验中发现问题,高压绕组介质损耗测定值为3%(偏高)。此外,在低压耐压测试中,当电压升至5kv时,变压器内部有断续的放电声。
    经吊心检查和测试,检查引线绝缘物损伤,固定引线的木夹件完好无损,最后发现接地铜片与铁芯叠片没有夹紧。检修人员把接地铜片插入原铁芯接地处的两叠片间并牢固固定。变压器组装后,经高压试验未再出现问题。

3、铁芯多点接地故障
    变压器铁芯故障已铁芯多点接地出现较多,伴随有铁芯局部过热,运行时间过长将会使油纸绝缘老化、绝缘垫块碳化、铁芯片绝缘层老化,甚至使铁芯接地引线烧断。
    ①故障分类
    铁芯多点接地可分为:铁芯动态性多点接地和牢固性多点接地。铁芯动态性接地主要是由杂质在电场力作用下形成导电小桥,该杂质由一些杂质纤维与金属粉末形成,有时在大电流的冲击下而摧毁,出现情况不稳定,一般不影响变压器运行,但不定期的局部过热会使内部绝缘受伤,属轻度性故障。
    铁芯牢固性多点接地故障包括铁芯对地、夹件对地以及铁芯对夹件之间多点接地等。此种故障的解决方法是:在变压器运行时,用钳型电流表测量铁芯、夹件外接地引下线接地电流,来确定变压器铁芯及夹件是否有多点接地的产生以及其严重程度,当接地电流超过100mA时,便可认为尽多点接地故障且较为严重,对多点接地严重的故障,采用临时串接接地电阻来减小环流的办法来降低过热故障,然后再考虑安排适当的时候进行停电检修。
    故障实例
    对铁芯发热严重导致气体继电器动作的变压器进行色谱分析及排查发现是铁芯局部短路,吊心后发现问题为接地铜排过长,铁芯中的两叠片伸出后形成S形,S弯两头凸起分别碰到旁边接地叠片约10mm叠片上,构成了三点接地。改进措施
    (1)把多余的接地处的铜片撬平,拆开铁芯把铜片去除,更换一片长度适中的厚0.3mm宽40mm的铜片,按一点接地要求连接好,清除多余接地处因放电烧伤的铜片上的残迹。
    (2)进行真空过滤处理处理掉过热油中的碳化物。

4、绕组匝间短路
  绕组短路也会导致铁芯发热。变压器发生过故障时,玩玩引起绝缘材料和油的劣化与热解,存在于变压器内部固体绝缘垫热点,常会烧坏绕组绝缘,造成绕组接地或短路,一些裸金属热点可能会烧坏铁芯、螺栓等部件,严重时可能造成变压器损坏。
    为判断绕组是否损伤,测量了变压器绕组直流电阻,测试结果显示三相绕组的直流电阻基本平衡,则说明变压器绕组正常,但由于实验电压较低,不能有有效的发现绝缘的高阻性故障,所以不能作为判断变压器绕组完好的依据,还要进行绝缘电阻、直流泄露和介质损耗实验,实验数据均在合格范围内,说明变压器主绝缘未出现明显故障,但高低压绕组对地电容出现较大变化。根据经验,如果电容量变化超过正负5%,基本上可以认为绕组已经出现较明显位移。由于试验电压的限制,以上试验并不能对变压器主绝缘及纵绝缘的情况作出全面准确的判断,仅从变压器绕组对地电容量的变化上可以推断绕组存在位移变形的可能,排除试验设备容量不足、外部闪络及磁路饱和等问题,造成试验过程中电流激增导致变频柜跳闸的原因基本定位在线圈本身的问题上。在加压的过程中,低压绕组上的外施电压与高压绕组上的感应电压不断升高,当低压或者高压绕组匝间电压达到一定临界值时,匝间绝缘击穿,匝间发生短路,相当于被试绕组短接,导致实验设备输出电流激增,造成变频柜跳闸。结合之前试验的结果,可以判断变压器高压或低压绕组存在高阻性的匝间绝缘故障,变压器不具备继续使用的条件。
    综合以上试验情况,可以对事故后的变压器做出以下判断:
(1)主绝缘:变压器高低压绕组连同高套管的主绝缘正常,铁芯绝缘正常。
(2)纵绝缘:绕组存在高阻性的纵绝缘故障。
(3)绕组整体:低压绕组存在变形或位移;高压绕组有变形或位移可能。
(4)电路:高压绕组直流电阻正常。未出现明显故障。
(5)磁路:铁芯对地绝缘良好,未进行空载损耗试验。
    在对变压器匝间绝缘故障进行判断时有很多种手段,比如直流电阻测试、变化测试、变压器空载试验等,但是与感应耐压试验相比,上述几种试验方法在判断故障的有效性、直接性上相对较差。例如直流电阻测试,由于试验电压的限制,它只对金属性的匝间短路故障有反应,而对于匝间绝缘破坏较轻的故障的判断就不太有效;变化测试也存在相同的问题;而变压器空载试验同时考察的是变压器的绕组和铁芯的损耗,又增加了判断故障的难度。比较而言,直接在绕组匝间施加电压的感应耐压试验对绝缘的考察更直接、更有效。

    运行变压器出现的过热故障,大多数都可以通过试验分析找到故障点,然后通过吊罩予以消除。但有些过热故障虽然可以通过试验分析继之以吊罩检查,却任然没有找到故障点。究其原因,有属于制造、结构方面的问题,也有运行方式不当的问题。因此,如何通过有效的综合分析‘判断并使分析‘判断的思维复合设备全寿命的发展规律,真正找到变压器产生过热的原因,准确、及时的对症处理,是工作人员共同追求的目标。变压器作为一种重要的输变电设备,特点是结构复杂涉及的材料繁多,产生的故障多呈现多样性、分散性和模糊性的特点。这就要求在故障判断时要综合运用各种测试手段。在故障判断过程中还要注意:非破坏性试验虽然具有简便快捷的特点,但是由于试验电压较低,故障判断存在盲区,在故障判断的工作中要对这些盲区加以注意,不能简单的根据常规试验结果来下结论。破坏性试验例如工频耐压‘感应耐压试验对于故障检测比较直接和严格,但是由于试验电压较高,很有可能会使设备的故障扩大,在实际工作中要综合考虑,合理运用这两类试验,在通过非破坏性试验对设备损坏程度有了大致的判断以后,再考虑通过破坏性试验对设备进行最终的考察。