變壓器鐵芯接地故障處理

    摘要：本文通過一起變壓器鐵芯接地故障的處理實例，介紹了用電容器放電沖擊的方法。

     引 言

    變壓器鐵芯多點接地，是變壓器較常見故障之一，查找和處理都有一定的難度。常規(guī)的方法是吊罩檢查，若直觀上找不到故障點，一般用直流法或者交流法進行查找，不但工作量大、費用高、停電時間長給用戶用電造成影響，而且大型變壓器吊罩存在很大的風(fēng)險。下面介紹一種用電容器放電沖擊法處理變壓器鐵芯多點接地的經(jīng)過。

    1 經(jīng) 過

    我公司興安變電所在1999年6月7日預(yù)防性試驗時，發(fā)現(xiàn)2#主變鐵芯絕緣電阻嚴(yán)重降低（鐵芯經(jīng)小套管引至殼外接地），用兆歐表測量絕緣電阻讀數(shù)有時為0，此時用萬用表測量電阻為十幾歐姆；有時在0～40MΩ之間擺動，同時聽到變壓器內(nèi)部有輕微的放電聲。其它試驗項目均正常（無色普儀，沒做絕緣油色普分析）。初步分析認為是殘留雜物引起鐵芯接地。

    2 變壓器基本情況

    此變壓器是92年9月哈爾濱變壓器廠生產(chǎn)的，型號為SFZ7—40000/110，92年11月投入運行，投運前吊罩檢查和試驗無異常。97年因保護電源中斷受到長達數(shù)分鐘的6KV側(cè)短路電流沖擊，造成6KV三相套管燒壞，變壓器油漏出著火，110KV A相套管閃絡(luò)。事后吊罩檢查在變壓器底部發(fā)現(xiàn)銅珠，測量線圈直流電阻、線圈絕緣電阻及鐵芯對地絕緣電阻均無異常，更換套管后，各項試驗均無問題。

    3 初步處理

    興安變擔(dān)負著興安和峻德兩個年產(chǎn)量近300萬噸高瓦斯、大水量的煤礦及周邊地區(qū)的供電任務(wù)。此變電所始建于解放初期，幾經(jīng)擴建增容，使得變壓器周圍空間十分狹小，吊罩時需要運離現(xiàn)運行位置，這就意味著此變壓器需要長時間停電，將直接影響煤礦的生產(chǎn)與安全，這是不允許的。根據(jù)上述情況，決定放油后打開人孔檢查并用高速油流沖洗鐵芯。打開人孔檢查沒發(fā)現(xiàn)問題，沖洗鐵芯后測量鐵芯對地絕緣為5000MΩ，恢復(fù)正常值。注油后復(fù)測又變?yōu)?MΩ，將變壓器投入運行帶負荷測量鐵芯對地電流為0.6A，說明這次處理沒有效果，但進一步證實了是殘留物引起的鐵芯接地。

    4 電容器放電沖擊

    據(jù)有關(guān)資料介紹⑴，雜物懸浮引起的鐵芯接地可用電容器放電沖擊處理。電容器瞬間放電產(chǎn)生的巨大電流將熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間巨大沖擊電流產(chǎn)生的電動力使殘留雜物移開原來位置。但是，這種方法如何具體實施，如電容器容量如何選擇、沖擊電壓多高、對變壓器有何危害等，資料都沒介紹。經(jīng)過縝密研究和分析，決定先用兩臺6.6KV 40Kvar并聯(lián)補償電容器加3000V電壓進行嘗試：

    電容量：
    放電沖擊能量：
    最大沖擊電流：
    最大沖擊功率：
    式中：Q ——并聯(lián)補償電容器容量，Kvar
    UN——并聯(lián)補償電容器額定電壓，KV
    U——電容器施加直流電壓（沖擊電壓），V
    R ——放電回路實測阻值，2.7Ω

    說明：由于回路聯(lián)接導(dǎo)線較長存在一定的電感，對放電電流的幅值和放電時間有一定影響，因此，最大放電電流沖擊值和最大沖擊功率只做參考。

    附圖是電容器充放電原理接線圖，按圖接好線后，開始給電容器充電，注意升壓速度要緩慢。當(dāng)電壓達到3000V時，用絕緣拉桿斷開電容器與直流電壓發(fā)生器的連接線，與變壓器鐵芯外引線接觸，聽到一聲清脆的放電聲即完成放電沖擊。

    沖擊后測量鐵芯對地絕緣電阻為5000 MΏ，投入運行鐵芯接地電流測量不出來。運行到第19天，鐵芯接地電流突然增長到0.45A，停電復(fù)測鐵芯對地絕緣仍是0 MΏ，說明第一次電容放電沖擊效果不明顯，分析原因可能是放電電流小。次日進行第二次沖擊，將電容器充電電壓提高到6KV，

    放電沖擊能量：
    最大沖擊電流：
    最大沖擊功率：

    沖擊后測量鐵芯對地絕緣電阻為5000 MΏ，測量線圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預(yù)試時基本相同。當(dāng)天投入運行至今已三年多，經(jīng)過鐵芯接地電流監(jiān)測和三年的預(yù)試，均無異常，說明這種處理方法取得了預(yù)期效果。

    5 結(jié) 論

    應(yīng)用此法處理因殘留雜物引起的鐵芯接地故障效果明顯，節(jié)省時間，節(jié)省人力物力，簡單實用。但對鐵芯絕緣受潮或絕緣擊穿引起的鐵芯接地不能采用此法，仍需吊罩處理。

    參考文獻：⑴《電力設(shè)備預(yù)防性試驗方法及診斷技術(shù)》 中國科學(xué)技術(shù)出版社 陳化鋼