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    變壓器鐵芯多點接地的兩種診斷方法

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:05:33 瀏覽次數:
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        變壓器鐵芯多點接地故障的診斷方法一般有以下兩種:

        1、氣相色譜分析法
        這種方法是目前診斷大型電力變壓器鐵芯多點接地的有效方法。常用的是 IEC三比值法,有時也采用德國的四比值法。

        (a)三比值法  就是利用五種特征氣體的三對比值。來判漸變壓器故障性質的方法。在三比值法中,有3組編碼組合數與變壓器鐵芯引起的故障有關,即0、2、0,0、2、1,0、2、2編碼。但是,常見的是0、2、2編碼。實踐證明,用三比值法診斷變壓器鐵芯多點接地故障不失為一準確方法。但是,診斷的經驗表明,應用三比值法診斷變壓器鐵芯多點接地故障時存在以下兩個問題:  
        ① 只有根據各組分含量的注意值或產氣速率限值有理由判斷變壓器內部存在故障時,才能進一步用三比值法判斷其故障性質,即當油中特征氣體未達到注意值時,不能應用三比值法進行判斷。  
        ② 在實際工作中。有時不存在以上3種編碼組合數,因而給判斷故障性質造成不便。此時可采用四比值法等。

        (b)四比值法  就是利用五種特征氣體的四對比值,來判斷故障的方法。在四比值法中,以“鐵件或油箱出現不平衡電流”一項來判斷變壓器鐵芯多點接地故障,其準確度是相當高的。其分析判據為 

    CH4/CH2=1~3
    C2H6/C2H4<1
    C2H4/C2H6≥1
    C2H2/C2H4<0.5 

    其中CH4、H2、C2H6、C2H4、C2H2為被測充油設備中特征氣體的含量。滿足判據條件即可判定為鐵芯有多點接地故障。 
    同時,可通過氣相色譜分析數據,計算出故障點的熱平衡溫度。其計算公式如下 

    T=3221g C2H4/ C2H6+525(℃) 

    理論分析和實踐都表明,鐵芯多點接地時,其故障點或故障部分的溫多在600~800℃之間。產生高溫的能量來源于兩方面:一是正常負載的磁通在鐵芯故障部位的磁滯和渦流損耗。二是兩接地點間的環流在鐵芯故障部位的有功損耗,后者往往占絕大部分。


        2、電氣法 
        若電力變壓器在運行中,可在變壓器鐵芯外引接地套管的接地引下線上用鉗形電流表測量引線上是否有電流。也可在接地刀閘處接入電流表或串接地故障指示器。正常情況下路匝存在,匝內流過環流,其值決定于故障點與正常接地點的相對位置,即短路匝中包圍磁通的多少。電流,此電流很大,為mA級(一般小于0.3A),當存在接地故障后,鐵芯主磁通周圍相當于有短可達數百安培。與變壓器所帶負荷情況也有關。

    變壓器鐵芯多點接地診斷方法
    圖1    鐵芯接地應急措施接線圖 MOA_金屬氧化物避雷器(防止RX開路的后備保護)
    變壓器鐵芯多點接地診斷方法
    圖2    判斷鐵芯故障點部位 I1_上夾件接地回路中電流;I2_鐵芯接地回路中電流 
        有的單位采用第圖1所示的原理接線圖進行參數測定,其方法如下:
        (1)正常運行時Q1、Q2關合。 
        (2)測試故障電流時,將電流表 A兩個端子接入,拉開 Ql刀閘即可測量,測試完畢,合上Q1取下電流表A。 
        (3)測量接地電流時,在采取限流措施后,將Q2刀閘斷開即可。測試完畢后,合上 Q2,取下毫安表恢復運行。 
        (4)測量鐵芯開路電壓(即鐵芯在高電場中的懸浮電位)時,接人電壓表,拉開Q1,即可讀數,測試完畢后,合上Ql,取下電壓表。 
        對于鐵芯和上夾件分別引出油箱外接地的變壓器,如圖2所示。如測出夾件對地電流為I1和鐵芯對地電流為I2,根據經驗可判斷出鐵芯故障的大致部位,其判斷方法是:  I1= I2,且數值在數安以上時,夾件與鐵芯有住接點;
    I2》I1,I2數值在數安以上時,鐵芯有多點接地;
    I1》I2,I1數值在數安以上時,夾件碰殼在采用鉗形電流表測試電流時,應注意干擾。測量時可先將鉗形也流表緊靠接地線,讀取第1次電流值,然后再將地線鉗入,讀取第2次電流值,兩次差值即為實際接地電流。 

        (a)停電電氣測試分析法  
        停電后,進行電氣測試的內容和方法如下。 
        (l)正確測量各級繞組的直流電阻。若谷組數據未超標,且各相之間與歷次測試數據之間相比較,無明顯偏差。變化規律基本一致,由此可排除故障部位在電氣回路內(如分接開關接觸不良,引線接觸松動,套管導電桿兩端引出線接觸不良等)。 
        (2)為了更進一步核定是否為鐵芯多點接地,可斷開接地線,用2500V絕緣電阻表對鐵芯接地套管測量絕緣電阻,由此判定鐵芯是否接地以及接地程度。對于無套管引出接地線的變壓器。色譜數據分析判斷顯得更為重要。停電測試各繞組直流電阻,排除裸金屬過熱的可能性,從而確定變壓器鐵芯是否接地。 

     




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