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变压器铁芯多点接地的两种诊断方法

作者:威博特铁芯   发布时间:2016-10-29 16:52      浏览次数:154
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    变压器铁芯多点接地故障的诊断方法一般有以下两种:

    1、气相色谱分析法
    这种方法是目前诊断大型电力变压器铁芯多点接地的最有效方法。最常用的是 IEC三比值法,有时也采用德国的四比值法。

    (a)三比值法  就是利用五种特征气体的三对比值。来判渐变压器故障性质的方法。在三比值法中,有3组编码组合数与变压器铁芯引起的故障有关,即0、2、0,0、2、1,0、2、2编码。但是,常见的是0、2、2编码。实践证明,用三比值法诊断变压器铁芯多点接地故障不失为一准确方法。但是,诊断的经验表明,应用三比值法诊断变压器铁芯多点接地故障时存在以下两个问题:  
    ① 只有根据各组分含量的注意值或产气速率限值有理由判断变压器内部存在故障时,才能进一步用三比值法判断其故障性质,即当油中特征气体未达到注意值时,不能应用三比值法进行判断。  
    ② 在实际工作中。有时不存在以上3种编码组合数,因而给判断故障性质造成不便。此时可采用四比值法等。

    (b)四比值法  就是利用五种特征气体的四对比值,来判断故障的方法。在四比值法中,以“铁件或油箱出现不平衡电流”一项来判断变压器铁芯多点接地故障,其准确度是相当高的。其分析判据为 
CH4/CH2=1~3
C2H6/C2H4<1
C2H4/C2H6≥1
C2H2/C2H4<0.5 
其中CH4、H2、C2H6、C2H4、C2H2为被测充油设备中特征气体的含量。满足判据条件即可判定为铁芯有多点接地故障。 
同时,可通过气相色谱分析数据,计算出故障点的热平衡温度。其计算公式如下 
T=3221g C2H4/ C2H6+525(℃) 
理论分析和实践都表明,铁芯多点接地时,其故障点或故障部分的温多在600~800℃之间。产生高温的能量来源于两方面:一是正常负载的磁通在铁芯故障部位的磁滞和涡流损耗。二是两接地点间的环流在铁芯故障部位的有功损耗,后者往往占绝大部分。


    2、电气法 
    若电力变压器在运行中,可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳形电流表测量引线上是否有电流。也可在接地刀闸处接入电流表或串接地故障指示器。正常情况下路匝存在,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。最大电流,此电流很大,为mA级(一般小于0.3A),当存在接地故障后,铁芯主磁通周围相当于有短可达数百安培。与变压器所带负荷情况也有关。
变压器铁芯多点接地诊断方法
图1    铁芯接地应急措施接线图 MOA_金属氧化物避雷器(防止RX开路的后备保护)
变压器铁芯多点接地诊断方法
图2    判断铁芯故障点部位 I1_上夹件接地回路中电流;I2_铁芯接地回路中电流 
    有的单位采用第图1所示的原理接线图进行参数测定,其方法如下:
    (1)正常运行时Q1、Q2关合。 
    (2)测试故障电流时,将电流表 A两个端子接入,拉开 Ql刀闸即可测量,测试完毕,合上Q1取下电流表A。 
    (3)测量接地电流时,在采取限流措施后,将Q2刀闸断开即可。测试完毕后,合上 Q2,取下毫安表恢复运行。 
    (4)测量铁芯开路电压(即铁芯在高电场中的悬浮电位)时,接人电压表,拉开Q1,即可读数,测试完毕后,合上Ql,取下电压表。 
    对于铁芯和上夹件分别引出油箱外接地的变压器,如图2所示。如测出夹件对地电流为I1和铁芯对地电流为I2,根据经验可判断出铁芯故障的大致部位,其判断方法是:  I1= I2,且数值在数安以上时,夹件与铁芯有住接点;
I2》I1,I2数值在数安以上时,铁芯有多点接地;
I1》I2,I1数值在数安以上时,夹件碰壳在采用钳形电流表测试电流时,应注意干扰。测量时可先将钳形也流表紧靠接地线,读取第1次电流值,然后再将地线钳入,读取第2次电流值,两次差值即为实际接地电流。 

    (a)停电电气测试分析法  
    停电后,进行电气测试的内容和方法如下。 
    (l)正确测量各级绕组的直流电阻。若谷组数据未超标,且各相之间与历次测试数据之间相比较,无明显偏差。变化规律基本一致,由此可排除故障部位在电气回路内(如分接开关接触不良,引线接触松动,套管导电杆两端引出线接触不良等)。 
    (2)为了更进一步核定是否为铁芯多点接地,可断开接地线,用2500V绝缘电阻表对铁芯接地套管测量绝缘电阻,由此判定铁芯是否接地以及接地程度。对于无套管引出接地线的变压器。色谱数据分析判断显得更为重要。停电测试各绕组直流电阻,排除裸金属过热的可能性,从而确定变压器铁芯是否接地。