摘 要:通过对110 kV变压器油气相色谱分析及综合判断,发现变压器内部因金属异物引起的停运状态下铁芯对地绝缘良好,运行状态下铁芯多点接地的故障。通过交流电弧法,找到故障点。经吊罩、吊芯检查处理后,变压器投入运行正常。
关键词:变压器铁芯;多点接地;绝缘
1概述
正常运行的变压器铁芯必须接地,而且必须是一点接地。因施工工艺和设计不良、维护不当等外界原因,会造成铁芯多点接地。准确判断和及时处理铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有十分重要的意义。通过利用油气相色谱分析法,准确地判断了变压器内部故障的性质;利用交流电弧法,寻找到了故障点的确切位置,及时消除了铁芯多点接地故障,避免了事故的发生。
2变压器运行情况
该变压器型号为SFSZ7-31500/110,常州变压器厂1991年6月出品,1993年2月投入运行正常。1998年10月24日预试,发现油中有较小的C2H2含量,铁芯对地绝缘在0 Ω至2000 MΩ之间,其余各项试验常;对铁芯采用交流电弧法通入大电流后,反复测得铁芯对地绝缘稳定在2 000 MΩ,并对变压器油进行了脱气处理。同时,为便于在运行中监视铁芯对地电流,将铁芯接地引下线由小套管经变压器油箱接地改为经小套管直接接地。投入运行后,测得铁芯接地引下线中电流竟达30 A,因电流太大,决定停运该变压器。10月25日再次检查试验,各项试验合格,反复测得铁芯对地绝缘为2 000 MΩ。投入运行后,测得铁芯对地电流仍为30 A。因该变压器暂不能退出运行,采用在接地引下线中串接限流电阻,将电流限制在01 A,监视运行,待大修时再处理。变压器色谱分析结果见表1,铁芯对地绝缘见表2。


3原因分析
3.1油色谱
该变压器预试时油气相色谱显示,溶解在油中的各气体含量均不同程度地有所增加。1998年10月24日的色谱结果,已出现只有高能放电性故障才能产生的特征气体C2H2,且CH4、C2H6含量较高,根据三比值法求得其编码为002。比较1999年3月29日与4月7日的色谱结果,各组份含量快速增长,故障发展较快,C2H2产气率276%,C1+C2产气率191%,氢气产气率720%,三比值编码为022,属裸金属过热放电性故障。
氢气产气率高是因为油受潮所致,CO、CO2含量较高是因该变压器为气囊密封及冷却系统密封不严所致。油其它试验合格。
3.2铁芯对地绝缘
该变压器铁芯对地绝缘不稳定,采用大电流冲击后,反复测试都稳定在2 000 MΩ,可一但投入运行,就出现环流,且达到30 A,串接限流电阻明显发热。每次停运变压器后,测量铁芯对地绝缘又都稳定在2 000 MΩ,证明多点接地故障是变压器在工作条件才会产生,停运状态下自动消失。铁芯对地绝缘见表2。 综上所述,认为造成铁芯多点接地的原因有:变压器内有金属异物;铁芯碰壳、夹件;硅钢片翘曲触及夹件肢板。上述三种原因,在工作电压的作用下引起铁芯多点接地,工作电压消失,铁芯对绝缘恢复,多点接地现象自动消失。
4处理
吊罩。吊罩前反复测得铁芯绝缘为2 000 MΩ,吊罩后检查铁芯各部正常。针对变压器只有在运行情况下才会出现环流的规律,决定采用交流电弧法对铁芯通入大电流,以寻找故障点。电流由小至大,当电流升至150 A时,110 kV侧B、C相线圈间下部有放电声,并冒出一股浓烈的白烟。因为此故障点比较隐蔽,看不见,摸不着,只得吊芯处理。
吊芯(铁芯重38.3 t)。吊芯后,在110 kV侧B、C相线圈间下部靠C相处,铁芯与铁轭间卡住一长31 mm、直径1.5 mm的铜丝,铜丝呈鱼钓状,表面有明显放电痕迹,过热发红现象。
取出铜丝后,铁芯对地绝缘上升至5 000 MΩ,投入运行正常,铁芯对地电流为0 A,油色谱分析正常,跟踪稳定,油中C2H2是因油脱气未尽所致。
5结束语
变压器铁芯多点接地的形式多样。准确诊断铁芯多点接地故障的性质,对故障的处理十分重要。在停运状态下,变压器铁芯对地绝缘良好,不能保证在运行状态下铁芯不会发生故障。事实证明,只有通过加强油色谱分析、跟踪,才能及时发现和准确判断变压器内部故障,对保证变压器的安全运行具有十分重要的意义。
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