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電力變壓器運行中的常見故障-鐵芯故障

閱讀:22發(fā)布時間:2025-5-11

變壓器檢測
根據(jù)大量的事故分析,導(dǎo)致鐵芯故障的主要原因有:鐵芯組件中鐵質(zhì)夾件松動或損傷而碰接鐵芯,壓鐵松動引起鐵芯振動和噪聲,鐵芯接地不良或夾件燒壞,鐵芯片間絕緣老化,鐵芯安裝不正或不齊造成空洞聲,鐵芯片疊裝不良造成鐵損增大而使鐵芯發(fā)熱等。

1、鐵芯多點接地故障

變壓器處于運行狀態(tài)時,鐵芯和夾件等金屬構(gòu)件在繞組周圍強磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電勢,因鐵芯距繞組的距離不等而形成電位差;同時,在繞組與油箱間的電場中因電容分布不均而使電場強度各異,從而使鐵芯對地電位較高。因此,為了防止鐵芯產(chǎn)生斷續(xù)的充放電現(xiàn)象,鐵芯必須有一點可靠接地。若在運行中出現(xiàn)鐵芯兩點或多點接地,將導(dǎo)致鐵芯及變壓器產(chǎn)生一系列故障。當(dāng)鐵芯多點接地時,出現(xiàn)的異常現(xiàn)象有:鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵損增大,鐵芯局部過熱;變壓器在鐵芯多點接地下連續(xù)運行將導(dǎo)致油及繞組過熱,使油紙絕緣老化,并引起鐵芯兩疊片間絕緣層老化而脫落,進一步使鐵芯過熱加?。蛔儔浩饔鸵蜩F芯較長時間多點接地而劣化,產(chǎn)生可燃性氣體;木質(zhì)墊塊及夾件因鐵芯過熱而碳化;引起局部放電現(xiàn)象;嚴(yán)重的多點接地甚至使正常的一點接地線燒斷。

在處理變壓器事故中,發(fā)現(xiàn)構(gòu)成鐵芯多點接地的類型有:鐵芯夾件肢板距心柱太近,鐵芯疊片因某種原因翹起而觸及夾件肢板,鐵扼螺桿的襯套過長而與鐵扼疊片相碰;鐵芯下夾件墊腳與鐵扼間的絕緣紙板脫落或破損,使墊腳鐵扼處疊片相碰;因潛油原軸承磨損產(chǎn)生的金屬粉淤積在油箱底部,在電磁力作用下形成橋路,將下鐵扼與墊腳或箱底接通;油箱蓋上的溫度計座套過長而與上夾件或鐵扼、旁柱邊沿相碰;下夾件與鐵扼階梯間的木質(zhì)墊塊受潮或表面不清潔,因油泥較多而使其絕緣電阻下降為零等。除此之外,還有一些制造過程中的人為因素也會造成鐵芯多點接地故障,如油箱中留有鐵丁、焊條頭、短鋼絲甚至工具等金屬異物使鐵芯疊片與箱底溝通,變壓器安裝完后未將油箱頂蓋上用于運輸?shù)亩ㄎ讳N翻過來或去掉等都曾引起過多起鐵芯多點接地故障。


2、鐵芯過熱故障


通常,繞組短路、過載運行、油循環(huán)不暢或箱內(nèi)油量少、油劣化、鐵芯本身接地不良及異常接地、鐵芯片間短路或鐵芯局部短路、鐵扼螺桿接地、鐵芯漏磁等都會引起變壓器鐵芯過熱故障。

鐵芯局部過熱故障部位基本上都在鐵芯和夾件上。比如緊固螺栓偏斜、穿心螺桿絕緣破裂或過熱碳化、鐵質(zhì)夾件夾緊位置不當(dāng)而碰到鐵芯、在變壓器總裝中有金屬異物落于鐵芯上、過長的穿芯螺桿使座套與鐵芯碰撞、過長的接地銅片觸及另一部分鐵芯而形成多點接地等,都會使鐵芯局部過熱或過熱。如果運行中的變壓器出現(xiàn)鐵芯過熱,特別是發(fā)生局部過熱故障,將產(chǎn)生特征氣體CH4、H2、CH2、C2H6,色譜分析發(fā)現(xiàn)油中溶解氣體組分含量超標(biāo)。

如果鐵芯疊片未緊固而有松散、鐵芯疊片和接地銅片未夾緊、低壓引線對外油箱放電或?qū)﹁F扼放電等,將引起鐵芯接地不良故障。此時,鐵芯產(chǎn)生局部過熱,出有特征氣體出現(xiàn)外,變壓器內(nèi)部有間歇性放電并伴有清脆的響聲。鐵芯受潮、疊片銹蝕、絕緣漆脫落、截剪鐵芯疊片邊緣毛刺大、疊裝時壓力過大而破壞了片間絕緣層等,都將引起鐵芯片間短路,使層間電流及空載損耗增大,導(dǎo)致鐵芯過熱,色譜分析時發(fā)現(xiàn)油中溶解的特征氣體中總烴含量增大。當(dāng)鐵扼絕緣損傷或移位或螺桿外絕緣套破碎,將使螺桿與鐵扼碰在一起引起鐵扼螺桿接地故障,變壓器內(nèi)部將產(chǎn)生特征氣體。當(dāng)油箱內(nèi)缺油或撐條松動及歪斜而將油道堵塞時,油流不暢,油循環(huán)冷卻作用變差,將使繞組及鐵芯過熱,油溫將升高或油外溢,有焦糊等難聞的氣味。

除上述之外,繞組短路、電網(wǎng)電壓高、鐵芯疊片周邊毛刺大或疊片時縫隙不均等都可能引起鐵芯過熱故障。


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