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j 检 修 维 护 ia n x iu w e ih u 电力安全技 术第8卷 (2006年第3期) 2起变压器铁芯多点接地故障的介析处理 张道荣 ， 李伟z， 王维应“ (1. 合肥工业大学，安徽 合肥230009; 2. 安徽省电力科学研究院， 安徽 合肥230022 3. 保定天威合肥变 压器有限公司，安徽 合肥230000) 变压器在运行中，若出现铁芯多点接地故障， 将导致铁芯工作磁通周围形成短路环。 该短路环在 交变的磁场中产生环流，会使铁芯温度升高，损坏 绝缘， 并加速绝缘油老化。 严重时可能烧坏铁芯， 造 成重大事故，影响电力系统的安全经济运行。 1 铁芯接地故障原因及处理方法 1.1 故障原因分析 铁芯多点接地可分为永久性接地和非永久性接 地。变压器如果运行多年且未遭受较大冲击， 则一 般为非永久性接地故障。 造成主变压器铁芯多点接 地的原因有: (1) 主变本体内抗磁拉带两侧的绝缘纸板过窄; 下底脚板两侧的绝缘纸板过窄或过薄; 梯形木、纸 板因油中微水含量超标受潮， 引起铁芯对地绝缘下 降或者上下铁扼未夹紧， 铁芯松动， 绝缘纸板移位。 (2) 因运输造成器身纵向窜动，铁芯或夹件位 移， 逼近一端拉紧螺栓或相碰，从而造成铁芯多点 接地。 (3) 变压器器身内安装检修时掉落金属器件。 (4) 矽钢片鼓起、 起毛; 内部器件粗糙、毛刺 焊渣多、器身不清洁; 潜油泵轴承磨损，器身内部 有金属粉末、铁屑、杂物等， 造成铁心和油箱壁或 夹件间短接。 1.2故障处理方法 一般情况下， 变压器铁芯多点接地多为非永久 性接地， 主要是油中的金属粉末或金属杂质沉淀于 变压器油箱底部形成 “ 桥接”引起的，可采用电容 器充放电法或低压交流冲击法消除; 而安排主变吊 罩、吊 芯检查大修将是最有效的方法。 通过大修可 以清除油中和变压器本体内的异物， 以及通过热油 循环和抽真空脱水干燥。 2 故障实例 2.1宋盯变电站110kv 2号主变故障 2.1. 1 故障经过 宋盯变电站110kv 2号主变， 型号为sfsz7- 40000/ 110， 系上海变压器厂生产， 1996年出厂， 当 年安装投运。从2002- 10- 18起发现该主变有乙炔 产生，随之进行电气试验， 试验数据正常。于是每 月进行一次色谱跟踪， 色谱数据基本无变化。 2003- 06- 6发现该主变总烃超标， 乙炔增长较大， 根据三 比 值法(0, 2, 2)判断故障性质为高于700高温范 围的热故障。 停电 进行电气试验， 发现铁芯多点接 地(其他数据正常)， 并采用电 容放电法进行处理。 数 次冲击后，故障消失，判断为非永久性接地， 该主 变可正常运行， 但每巧天须进行一次色谱跟踪， 对 铁芯1点接地的接地电流进行跟踪测试。 2003年12 月对该主变进行大修。 2.1.2110kv主变检查处理情况 该主变吊 罩检查前， 测量铁芯对地绝缘为0， 总 烃量达到1.646 x 10-3 m1 / m3，可以判断此时铁芯 为死接地。 钟罩吊离后， 初步观察， 铁芯对地引出 线及铁心油道间白布绝缘带绝缘完好， 铁芯片叠装 整齐， 铁扼压紧度适中， 绝缘纸板无倾斜， 无松弛， 但是铁芯上端面有10余粒焊渣颗粒， 同时也发现矽 钢片毛刺等，外观检查未见明显故障点，随后进行 具体操作检查。 (1) 将2个油道间的联片拆除， 将铁芯分成3个 部分， 即1个主极， 2个次极， 并以此进行对地绝缘 的测试。 最后确定低压侧次极绝缘为0， 另外2极(主 极、 高压侧次极)绝缘良好。 为了确定多点接地的位 泵启动油压、停止油压、合闸闭锁压力值、分闸闭 锁压力值做到了如指掌，掌握验收技术要求， 把好 验收质量关; (4) 对断路器油压压力值的整定应严格按照开 关技术说明进行， 要精确地整定在规定范围内， 不 能怕麻烦。 断路器液压机构的压力值整定直接影响 一口一 着断路器正常分合，影响着电网的安全可靠运行， 所以来不得半点马虎，要认真细致地进行。 (5) 每年春秋季安全大检查中，要按照标准化 作业指导书的要求， 认真进行检修、 试验和验收， 保 证设备的健康水平。 (收稿日 期: 2005- 08- 27) 第8卷 (2006年第3期)电力安全技术 j 检 修 维 护 ia n x iu w e ih u 置， 采用了2500v兆欧表串加4gf 电 容充放电， 发 现接地点在低压侧b相下扼中部。测试时， 该点有 明显放电声和火花，表明该点有间隙闪络。 (2) 由于接地点在下部，查找困难，按计划采 用2台40t 吊车， 将器身从下油箱内吊出， 并用4根 枕木分别枕在下底脚板的第 1块、第5块，使器身 稳定下来。随后拆卸第2, 3, 4块底脚板，同时松 开ab相间， bc相间纬带。 在下铁扼两端的拉紧螺 杆不松卸的情况下， 此时下铁扼呈腰鼓型向两侧凸 起， 人为增加了 铁扼与铁心间的缝隙距离。 然后用 8kg 重锤在放电 声附近铁扼处重击，目的是将在此 间的小金属异物振落; 后又将b相绕组下方近放电 声位置处的绝缘垫块及垫圈拆离， 用专用油枪进行 喷射冲洗;最后在油箱底部用面泥收集焊渣毛刺等， 并对变压器器身整体淋洗。此时铁芯对地绝缘为 2 500mq以上， 表明异物已脱落， 于是进行底脚板 等回装。当器身回落油箱后，铁芯对地绝缘仍为 2500mq以上， 落罩后直至工作全部结束后数次试 验， 铁芯对地绝缘良 好， 后又进行了真空脱气油处 理等。 2.1.3110kv主变故障原因分析 该主变的制作工艺不严格， 油箱内的清洁度较 差， 是造成此次故障的原因。由于油箱内有许多金 属异物，因此在主变投运后，由于铁芯集磁或在矽 钢片之间形成 “ 桥接” ， 使金属异物吸附在铁芯上， 造成多点接地。虽采用电容放电法冲击，可以烧掉 异物毛刺，但若电流不够大， 则很难烧掉较大的金 属异物， 若电流量过大， 则容易烧坏铁芯。通过此 次吊罩吊芯检查处理，经1年多的色谱跟踪和试验 跟踪，未发现问题，达到了预期的目的。 2.2南坪变电站220 kv 1号主变故障 2.2.1故障经过 南坪变电站220kv 1号主变， 型号为sfpszi- 120000/ 220， 系西安变压器电炉厂产品， 1983 年12 月投人运行，2004 年 1月测量该变压器铁芯 1点接 地对地绝缘， 发现有铁芯多点接地现象(对地绝缘为 0)。使用电容对接地点进行冲击，听到2 次放电声 后， 再摇测绝缘为2 500 ms2， 此后对铁芯 1点接地 情况进行了多次测量，电流为0.2 ma 左右，电压 为0.6v左右。经研究决定对该变压器加强色谱跟 踪， 在该主变运行时， 值班员每2h对铁芯1点接地 的接地电流进行 i 次测量。2004年6 月对该变进行 了大修。 2.2.2220kv 主变大修处理情况 结合大修， 对有载开关进行了改造更换， 更换 了潜油泵、 蝶阀、 冷控箱及继电 保护装置。 对大修 中发现的绝缘紧固件松动以及箱内的焊渣等异物， 分别进行了相应的紧固和清理， 同时进行了严格的 抽真空和真空注油。通过本次检修， 使得该台主变 在2004- 07- 18的事故中经受住2次近区出口 短路 的严峻考验， 避免了电网重大事故的发生。 (收稿日 期: 2005- 08- 29) 为了进一步提高电力行业职工的安全文化意 识， 创造积极向上的安全文化氛围， 通过强化安全 管理来达到保证电力安全生产的目的， 本刊现举办 “ 安全建设杯” 有奖征文活动， 欢迎工作在一线的广 大职工、 安监人员及关心安全建设的各级领导、专 家踊跃投稿。 征文内容包括:(1) 同 业对标安全管理经验;(2) 应急预案体系建设;(3) 电力生产及基建典型事故案 例分析;(4) 标准化作业、 安全性评价、 危险点分析 及反习惯性违章;(5) 如何实现安全生产 “ 五全” (全 面、 全员、 全位、 全时段、 全过程)的管理;(6) 树 立大安全的理念，抓好交圈地带安全生产的管理; (7) 班组安全文化建设;(8) 其它有关安全建设的内 容。 征文要求提供打印稿或电子文件， 来稿请在信 封及稿件上或电子邮件中注明 “ 安全建设杯”征文 字样，并写明作者的姓名、单位、地址、邮编及联 系电话。 电力安全技术 编辑部将组织有关专家对稿件 进行评审， 获奖征文及符合公开发