1、實(shí)用文案變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種常見(jiàn)故障，統(tǒng)計(jì)資料表明，它在變壓器總事故中占第三位。因此,準(zhǔn)確、及時(shí)地診斷與處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，對(duì)保證變壓器的安全運(yùn)行具有重要意義。一、鐵芯正常時(shí)需要一點(diǎn)接地的原因在變壓器正常運(yùn)行中，帶電的繞組及引線與油箱間構(gòu)成的電場(chǎng)為不均勻電場(chǎng)，鐵芯和其他金屬物件就處于該電場(chǎng)中。圖1-25示出了電廠電力變壓器鐵芯不接地對(duì)的斷面示意圖。圖1-25寄生電容分布圖由圖可見(jiàn)，高壓繞組與低壓繞組之間、低層繞組與鐵芯之間、鐵芯與大地（變壓器油箱）之間都存在著寄生電容，帶電繞組將通過(guò)寄生電容的耦合作用使鐵芯對(duì)地產(chǎn)生一定的電位，通常稱(chēng)為懸浮電位。由于鐵芯及其他金

2、屬構(gòu)件所處的位置不同，具有的懸浮電位也不同，當(dāng)兩點(diǎn)之間的電位差達(dá)到能夠擊穿其間的絕緣時(shí)，使產(chǎn)生火花放電。這種放電是斷續(xù)的，放電后兩點(diǎn)電位相同；但放電立即停止，然后再產(chǎn)生電位差，再放電。斷續(xù)放電的結(jié)果使變壓標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案器油分解，長(zhǎng)期下去，逐漸使變壓器固體絕緣損壞，導(dǎo)致事故發(fā)生，顯然是不允許的。為避免上述情況發(fā)生，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電力變壓器鐵芯和較大金屬零件均應(yīng)通過(guò)油箱可靠接地。20MVA及以上的電力變壓器，其鐵芯應(yīng)通過(guò)套管從油箱上都引出并可靠接地。具體做法是將變壓器鐵芯與變電站的接地系統(tǒng)可靠連接。這樣，鐵芯與大地之間的寄生電容被短接，使鐵芯處于零電位，這時(shí)在地線中流過(guò)的只是帶電繞組對(duì)鐵芯的寄生

3、電容電流。對(duì)三相變壓器來(lái)說(shuō)，由于三相結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱(chēng)，三相電壓對(duì)稱(chēng)，所以三相繞組對(duì)鐵芯的電容電流之和幾乎等于零。目前，廣泛采用鐵芯硅鋼片間放一鋼片的方法接地。盡管每片之間有絕緣膜，仍然認(rèn)為是整個(gè)鐵芯接地。從鐵芯兩端片可測(cè)得其電阻值，此電阻一般很小，僅為幾歐到幾十歐，在高電壓電場(chǎng)中可視為通路，因而鐵芯只需一點(diǎn)接地。二、鐵芯只能一點(diǎn)接地的原因由上述可知，鐵芯需要有一點(diǎn)接地，但不能有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地。鐵芯兩點(diǎn)連接時(shí)的電壓如圖1-26所示。鐵芯在額定激磁電壓下，用電壓表測(cè)量鐵芯兩端片間電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩端片間有電位差存在。這個(gè)電位差是由于鐵芯、電壓表及導(dǎo)線所構(gòu)成的回路與鐵芯內(nèi)滋通相交鍵而產(chǎn)生的。因?yàn)榻绘湹拇磐〝?shù)

4、量相當(dāng)于總磁通的1/2,所以這個(gè)電壓的數(shù)值大體相當(dāng)于匝電壓的1/2。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖1-26鐵芯兩點(diǎn)連接時(shí)的電壓顯然，當(dāng)鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)似上接地時(shí)，則接地點(diǎn)間就會(huì)形成閉合回路，造成環(huán)流，有時(shí)可高達(dá)數(shù)十安。例如，華中電網(wǎng)的某SFPB1-240000/220型和SFSL1-25000/110型變壓器，其地線中的故障電流竟達(dá)到1725A。該電流會(huì)引起局部過(guò)熱。導(dǎo)致油分解，產(chǎn)生可燃性氣體，還可能使接地片熔斷，或燒壞鐵芯，導(dǎo)致鐵芯電位懸浮，產(chǎn)生放電，使變壓器不能繼續(xù)運(yùn)行，這也是不允許的。因此，鐵芯必須接地，而且必須是一點(diǎn)接地。三、鐵芯正確接地方式為了確保鐵芯一點(diǎn)接地，對(duì)鐵芯間無(wú)油道的變壓

5、器，其鐵芯的正確接地方式有四種。如圖127所示.標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖1-27鐵芯的正確接地方式(a)上下夾件間不絕緣而有吊螺桿時(shí)；(b)上下夾件間不絕緣時(shí)；(c)上下夾件間絕緣時(shí)；(d)上下夾件間絕緣而有接地套管時(shí)(1)當(dāng)上下夾件間有拉桿或拉板且不絕緣時(shí)，接地銅片連接到上夾件上，再由上夾件經(jīng)吊螺桿接地，如圖127(a)所示。(2)若上下夾件間不絕緣，接地銅片從下夾件經(jīng)地腳螺絲接地。如圖1-27(b)所示。(3)當(dāng)上下夾件間絕緣時(shí)，在上下鐵軻的對(duì)稱(chēng)位置上各括一接地銅片連接夾件，由上夾件經(jīng)鐵芯片至下夾件再接地，如圖1-27(c)所示。要求接地片位置對(duì)稱(chēng)的目的，是為了避免鐵芯兩點(diǎn)接地。(4)當(dāng)采用接地

6、套管時(shí)，鐵芯經(jīng)接地片至上夾件與接地套管連接接地。如圖127(d)所示。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案四、鐵芯故障的類(lèi)型和原因鐵芯接地故障的原因主要有：(1)接地片因施工工藝和設(shè)計(jì)不良造成短路。(2)由于附件和外界因素引起的多點(diǎn)接地。常見(jiàn)的故障類(lèi)型有下述幾種：(1)鐵芯碰殼、碰夾件。安裝完畢后，由于疏忽，未將油箱頂蓋上運(yùn)輸用的穩(wěn)(定位)釘翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)或拆除掉，導(dǎo)致鐵芯與箱殼相碰；鐵芯夾件肢板碰觸鐵芯柱；硅鋼片翹曲觸及夾件肢板；鐵芯下夾件墊腳與鐵軻間紙板脫落，墊腳與硅鋼片相碰；溫度計(jì)座套過(guò)長(zhǎng)與夾件或鐵軻、芯柱相碰等。(2)穿芯螺栓鋼座套過(guò)長(zhǎng)與硅鋼片短接。(3)油箱內(nèi)有異物，使硅鋼片局部短路。如山西某變電所的一臺(tái)31

7、500/110型電力變壓器發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地，吊罩發(fā)現(xiàn)在夾件與鐵軻間有一把天柄螺絲起子；另一變電所一臺(tái)60000/220型電力變壓器吊罩啟發(fā)現(xiàn)有一根120mm長(zhǎng)的銅絲；還有一個(gè)變電所臺(tái)120000/220型電力變壓器吊罩后在下夾件與鐵軻之間找出一鍋塊；再如，東北某變電所的一臺(tái)大型電力變壓器發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地，吊罩檢查發(fā)現(xiàn)油箱底部有三段曲折型鋼絲，鋼絲的直徑約0.31mm,長(zhǎng)度分別為25、28、31mm。(4)鐵芯絕緣受潮或損傷，如底沉積油泥及水分，絕緣電阻下降，夾件絕緣、墊鐵絕緣、鐵盒絕緣(紙板或木塊)受潮或損壞等，導(dǎo)致鐵芯高阻多點(diǎn)接地。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(5)潛油泵軸承磨損，金屬粉末進(jìn)入油箱中，堆

8、積在底部，在電磁引力作用下形成橋路，使下鐵軌與墊腳或箱底接通，造成多點(diǎn)接地。(6)運(yùn)行維護(hù)差，不按期檢修。五、鐵芯多點(diǎn)接地故障的診斷方法變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的診斷方法一般有以下兩種：(一)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(diǎn)接地的最有效方法。最常用的是IEC三比值法，有時(shí)也采用德國(guó)的四比值法。1.三比值法就是利用五種特征氣體的三對(duì)比值。來(lái)判漸變壓器故障性質(zhì)的方法。在三比值法中，有3組編碼組合數(shù)與變壓器鐵芯引起的故障有關(guān)，即0、2、0,0、2、1,0、2、2編碼。但是,常見(jiàn)的是0、2、2編碼。實(shí)踐證明，用三比值法診斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障不失為一準(zhǔn)確方法。但是，診斷的經(jīng)驗(yàn)表明

9、，應(yīng)用三比值法診斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)存在以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)只有根據(jù)各組分含量的注意值或產(chǎn)氣速率限值有理由判斷變壓器內(nèi)部存在故障時(shí)，才能進(jìn)一步用三比值法判斷其故障性質(zhì)，即當(dāng)油中特征氣體未達(dá)到注意值時(shí)，不能應(yīng)用三比值法進(jìn)行判斷。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(2)在實(shí)際工作中。有時(shí)不存在以上3種編碼組合數(shù)，因而給判斷故障性質(zhì)造成不便。此時(shí)可采用四比值法等。2.四比值法就是利用五種特征氣體的四對(duì)比值，來(lái)判斷故障的方法。在四比值法中，以“鐵件或油箱出現(xiàn)不平衡電流”一項(xiàng)來(lái)判斷變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，其準(zhǔn)確度是相當(dāng)高的。其分析判據(jù)為CH4/CH2=13C2H6/C2H4V1C2H4/C2H6R1C2H2/C2H

10、4V0.5其中CH4、H2、C2H6、C2H4、C2H2為被測(cè)充油設(shè)備中特征氣體的含量。滿(mǎn)足判據(jù)條件即可判定為鐵芯有多點(diǎn)接地故障。同時(shí)，可通過(guò)氣相色譜分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出故障點(diǎn)的熱平衡溫度。其計(jì)算公式可用日本月岡淑郎等人推薦的經(jīng)驗(yàn)公式T=3221gC2H4/C2H6+525(C)理論分析和實(shí)踐都表明，鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)，其故障點(diǎn)或故障部分的渴度多在600800C之間。產(chǎn)生高溫的能量來(lái)源于兩方面：一是正常負(fù)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(diǎn)間的環(huán)流在鐵芯故障部位的有功損耗，后者往往占絕大部分。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案例4某臺(tái)SFZ725000/110型的主變壓器淇鐵芯外引接地。1988年投入運(yùn)

11、行，交接和連年預(yù)防性試驗(yàn)（包括油色譜、常規(guī)試驗(yàn)）結(jié)果均正常。1990年3月預(yù)試取油樣色譜分析中發(fā)現(xiàn)油中特征氣體較上次有異常，立即決定跟蹤分析，幾次取樣數(shù)據(jù)如表1-8所示。表1-8故障變壓器主要色譜分析結(jié)果氣體日期H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2C1+C21990.3.19.05.033.057.0290038.079.523.09.047.0178.041047.01990.6.112.029.018.098.0054.02375130314.0174.075.030402211990.9.211990.10.51,用故障產(chǎn)氣速率分析相對(duì)產(chǎn)氣率為標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案可見(jiàn)，氣體上升速度很

12、快，且大于10%/mon,可認(rèn)為設(shè)備有異常。但規(guī)程中同時(shí)又指出“總煌含量低的設(shè)備不宜采用相對(duì)產(chǎn)氣率進(jìn)行判斷”。由于該主變壓器前次測(cè)試結(jié)果，總煌為38Ppm和47Ppm,并不算高，因此尚需要跟蹤。然而在下次再?gòu)?fù)試時(shí)，總煌已顯著增高，已不容忽視。其相對(duì)產(chǎn)氣速率為所以有理由認(rèn)為設(shè)備有異常。2 .用判斷故障性質(zhì)的三比值法來(lái)分析上述比值范圍編碼為（0、2、2）,由此推測(cè)，故障性質(zhì)為“高于700c高溫范圍的熱故障”用日本月岡淑郎等人推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得其估算溫度也與上述結(jié)論相符。3 .用德國(guó)的四比值法分析CH4/H2=29.0/14.02.07（在13之間）C2H6/CH4=18.0/29.0弋0.623

13、標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案C2H2/C2H4=05可見(jiàn)滿(mǎn)足判據(jù)條件，可判定鐵芯有多點(diǎn)接地故障。綜上分析，可以認(rèn)為主變壓器內(nèi)部有故障，而且是鐵芯多點(diǎn)接地故障。為確定故障部位，又停電測(cè)試，分別測(cè)量了繞組介質(zhì)損耗因數(shù)吃入繞組直流電阻和吸收比，其結(jié)果均正常。由此可以進(jìn)一步判定故障點(diǎn)不在電氣口路和主絕緣部位。于是，打開(kāi)鐵芯接地片，用萬(wàn)用表測(cè)量鐵芯對(duì)地絕緣電阻，其值為零，從而進(jìn)一步證實(shí)故障性質(zhì)為鐵芯多點(diǎn)接地引起的電弧放電。最后，吊罩檢查發(fā)現(xiàn)，有一根05mm、長(zhǎng)16cm的圓鐵芯與下夾鐵短接，圓鐵釘上已有幾處燒傷痕跡。取出鐵釘后復(fù)測(cè)，鐵芯與地間絕緣電阻恢復(fù)到800MQo清除鐵釘后，再進(jìn)行真空脫氣注油，迄今該變壓器油氣相

14、色譜分析數(shù)據(jù)如表1-9所示，可見(jiàn)均小于正常值，因此，充分證明該主變壓器內(nèi)部故障已被徹底消除。表1-9主變故障消除后色譜分析表（ppm）氣體日期H2CH4C2H6C2H4C2H2COCO2C1+C21990.12.14.21.11.13.209.03405.42.2.41991.3.54.00.22.001754.6標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案現(xiàn)場(chǎng)診斷經(jīng)驗(yàn)表明，如出現(xiàn)三比值法中不存在的編碼組合時(shí)，可考察煌類(lèi)各組分與總煌的比率關(guān)系。表1-10列出了變壓器鐵芯接地時(shí)煌類(lèi)各組分與總煌的比率范圍的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。可見(jiàn)，在變壓器鐵芯發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)，C2H4占總煌的比率最高，達(dá)41.3%68.4%是總嫌的主要組成部分。換而言

15、之，當(dāng)總煌中含有的C2H4占主要成分時(shí)，則可認(rèn)為變壓器有發(fā)生鐵芯多點(diǎn)接地故障的可能。表1-10變壓器鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)煌類(lèi)各組分與總煌的比率范圍組分CzH4/(C1+C2)CH4/(C1+C2)C2H6/(C1+C2)C2H2/(C1+C2)比率范圍（）41,368.418,240.64.019.003.4（二）電氣法若電力變壓器在運(yùn)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(cè)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(nèi)流過(guò)環(huán)流，其值決定于故障點(diǎn)與正常接地點(diǎn)的相對(duì)位置，即短路匝中包圍磁通的多少。最大電流，此電流很大，為mA級(jí)（一般小于0.

16、3A），當(dāng)存在接地故障后，鐵芯主磁通周?chē)喈?dāng)于有短可達(dá)數(shù)百安培。與變壓器所帶負(fù)荷情況也有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖1-28鐵芯接地應(yīng)急措施接線圖MOA_金屬氧化物避雷器(防止RX開(kāi)路的后備保護(hù))圖1-29判斷鐵芯故障點(diǎn)部位11_上夾件接地回路中電流；12_鐵芯接地回路中電流有的單位采用圖1-28所示的原理接線圖進(jìn)行參數(shù)測(cè)定，其方法如下：(1)正常運(yùn)行時(shí)Q1、Q2關(guān)合。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(2)測(cè)試故障電流時(shí)，將電流表A兩個(gè)端子接入，拉開(kāi)Qi刀閘即可測(cè)量，測(cè)試完畢，合上Qi取下電流表Ao(3)測(cè)量接地電流時(shí)，在采取限流措施后，將Q2刀閘斷開(kāi)即可。測(cè)試完畢后，合上Q2,取下毫安表恢復(fù)運(yùn)行。(4)測(cè)量鐵芯開(kāi)

17、路電壓(即鐵芯在高電場(chǎng)中的懸浮電位)時(shí)，接人電壓表，拉開(kāi)Qi,即可讀數(shù)，測(cè)試完畢后，合上Qi,取下電壓表。對(duì)于鐵芯和上夾件分別引出油箱外接地的變壓器，如圖129所示。如測(cè)出夾件對(duì)地電流為Ii和鐵芯對(duì)地電流為I2,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可判斷出鐵芯故障的大致部位，其判斷方法是：Il=I2,且數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，夾件與鐵芯有住接點(diǎn)；|2Ii,|2數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，鐵芯有多點(diǎn)接地；IlI2,Ii數(shù)值在數(shù)安以上時(shí)，夾件碰殼在采用鉗形電流表測(cè)試電流時(shí)，應(yīng)注意干擾。測(cè)量時(shí)可先將鉗形也流表緊靠接地線，讀取第i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(shí)際接地電流。i.停電電氣測(cè)試分析法停電后，進(jìn)行電氣測(cè)試的

18、內(nèi)容和方法如下。(1)正確測(cè)量各級(jí)繞組的直流電阻。若谷組數(shù)據(jù)未超標(biāo)，且各相之間與歷次測(cè)試數(shù)據(jù)之間相比較，無(wú)明顯偏差。變化規(guī)律基本一致，由此可排除故障部位在電氣回路內(nèi)(如分接開(kāi)關(guān)接觸不良，引線接觸松動(dòng)，套管導(dǎo)電桿兩端引出線接觸不良等)。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(2)為了更進(jìn)一步核定是否為鐵芯多點(diǎn)接地，可斷開(kāi)接地線，用2500V絕緣電阻表對(duì)鐵芯接地套管測(cè)量絕緣電阻，由此判定鐵芯是否接地以及接地程度。對(duì)于無(wú)套管引出接地線的變壓器。色譜數(shù)據(jù)分析判斷顯得更為重要。停電測(cè)試各繞組直流電阻，排除裸金屬過(guò)熱的可能性，從而確定變壓器鐵芯是否接地。3.故障點(diǎn)具體位置的查找通過(guò)上述測(cè)試分析，確定變壓器鐵芯存在多點(diǎn)接地故障后

19、，便可進(jìn)一步查找故障點(diǎn)的具體位置。吊罩后，對(duì)于雜物引起的接地，較為直觀，也比較容易處理。但也有某些情況，停電吊罩后找不到故障點(diǎn)，為了能確切找到接地點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)可采用如下方法：(1)直流法。將鐵芯與夾件的連接片打開(kāi)，在鐵軻兩側(cè)的硅鋼片上通6V的直流，然后用直流電壓表依次測(cè)量各級(jí)硅鋼片間的電壓，如圖1-30所示，當(dāng)電壓等于零或者表針指示反向時(shí)則可認(rèn)為該處是故障接地點(diǎn)。(2)交流法。將變壓器低壓繞組接入220380V交流電壓，此時(shí)鐵芯中有磁通存在。如果有多點(diǎn)接地故障時(shí)，用毫安表測(cè)量會(huì)出現(xiàn)電流(鐵芯和夾件的連接片應(yīng)打開(kāi))。用毫安表沿鐵軻各級(jí)逐點(diǎn)測(cè)量，如圖131所示，當(dāng)毫安表中電流為零時(shí)，則該處為故障點(diǎn)。這

20、種測(cè)電流法比測(cè)電壓法準(zhǔn)確、直觀。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖1-30檢測(cè)電壓的接線圖圖1-31測(cè)量電流的接線圖若用上述兩種方法，仍查不出故障點(diǎn)，最后可確定為鐵芯下夾件與鐵軻階梯間的木塊受潮或表面有油泥。將油泥清理干凈后，進(jìn)行干燥處理，故障可排除。一般對(duì)變壓器油進(jìn)行微水分析可發(fā)現(xiàn)是否受潮。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(3)鐵芯加壓法。就是將鐵芯的正常接地點(diǎn)斷開(kāi)，用交流試驗(yàn)裝置給鐵芯加電壓，若故障點(diǎn)接觸不牢固，在升壓過(guò)程中會(huì)聽(tīng)到放電聲，根據(jù)放電火花可觀察到故障點(diǎn)。當(dāng)試驗(yàn)裝置電流增大時(shí)，電壓升不上去，沒(méi)有放電現(xiàn)象，說(shuō)明接地故障點(diǎn)很穩(wěn)固，此時(shí)可采用下述的電流法。(4)鐵芯加大電流法。也是將鐵芯的正常接地點(diǎn)斷開(kāi)，用電焊機(jī)裝置

21、給鐵芯加電流，其原理接線如圖1-32所示。當(dāng)電流逐漸增大，且鐵芯故障援地點(diǎn)電阻大時(shí)，故障點(diǎn)溫度升高很快，變壓器油將分解而冒煙，從而可以觀察到故障點(diǎn)部位。故障點(diǎn)是否消除可用鐵芯加壓法驗(yàn)證。圖1-32電焊機(jī)裝置給鐵芯加電流原理接線圖Q1-400V,25A閘刀；Q2-壓板；R1-可調(diào)電阻器500W,400Q;R2-保護(hù)電阻；Lk-可調(diào)電感；Tr-電焊機(jī)標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案【例5】某局對(duì)220kV變壓器取油樣化驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)主變絕緣油總?cè)紘?yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到910ppm,而且乙快也超標(biāo)，達(dá)到12ppm。這說(shuō)明變壓器內(nèi)部有高溫過(guò)熱性故障。于是又由三個(gè)單位多次對(duì)主變壓器進(jìn)行絕緣材色譜分析，結(jié)果是總?cè)己恳堰_(dá)999p

22、pm。根據(jù)總?cè)己吭鲩L(zhǎng)的速率，通過(guò)三比值法分析，說(shuō)明故障在迅速發(fā)展。各次色譜分析結(jié)果如表1-11所示。(1)故障點(diǎn)溫度估計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算熱點(diǎn)溫度，估算為770780C；通過(guò)三比值計(jì)算，查表編碼均為“0、2、2”，是高于700C高溫范圍的熱故障；乙快含量的增加表明熱點(diǎn)溫度可能高于1000C。(2)故障點(diǎn)產(chǎn)氣速率。根據(jù)第3.4天的色譜分析，18h的絕對(duì)產(chǎn)氣速率；總煌為97mL/h,乙快為4.7mL/h;根據(jù)第5、6天的分析，23h的絕對(duì)產(chǎn)氣速率：總徑為135mL/h,乙快為5.LmL/h,乙烯為97.lmL/h。表111變壓器色譜分析結(jié)果(ppm)取樣日期氫(H2)甲烷(CH4)乙烷(C2H6

23、)乙烯(C2H4)乙快(C2H4)一氧化碳(CO2)二氧化碳(CO2)總嫌(C1+C2)第1天32158110630121542770910第2天63213131643122393408999第3天542141317351320434941093第4天572251337811620634861155標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案第5天662451458762024635451286第6天642501458462326538871264(3)故障點(diǎn)部位估計(jì)。從一氧化碳和二氧碳含量推斷，故障未涉及固體絕緣，在所做的電氣試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)異常，也證實(shí)了主變絕緣未受損傷。第一天的色譜分析中C2H2占?xì)淙伎偭繛槎鳦2H4/

24、C2H6=846/145=5.8根據(jù)資料推薦C2H2一般只占?xì)淙伎偭康?%以下,C2H4/C2H6的比值一般小于6。所以油中乙快含量比其他故障氣體較小，C2H4/C2H6也小于6。估計(jì)故障部位可能在變壓器磁路。根據(jù)對(duì)變壓器9臺(tái)潛油泵進(jìn)行的油中溶解氣體分析，結(jié)集與主體本體相同，也說(shuō)明故障氣源來(lái)源于變壓器本體。變壓器吊鐘罩檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)上夾件內(nèi)襯加強(qiáng)鐵斜邊與上鐵軻的下部階梯形棱邊距離不夠，加上運(yùn)行中的振動(dòng)，使之在C相端處相碰，形成了故障接地點(diǎn)，如圖1-33所示。這樣就與原來(lái)的接地點(diǎn)形成了環(huán)流發(fā)熱。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖133鐵芯的接地故障點(diǎn)故障點(diǎn)在磁路部位，其檢查結(jié)果證實(shí)了色譜分析和對(duì)故障部位的估計(jì)

25、是正確的。【例6】華中某電業(yè)局一臺(tái)主變壓器的型號(hào)為SFPSZ3120000/220,運(yùn)行中進(jìn)行氣相色譜分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)有異常情況，其診斷過(guò)程如下:1.色譜分析數(shù)據(jù)表1-12列出了幾次色譜分析結(jié)果，從5月30日和6月3目的數(shù)據(jù)看，總煌均大于注意值150ppm,其增長(zhǎng)速度很快；而且CH4和C2H4為主導(dǎo)型成分，因此可判斷為過(guò)熱故障。表1-12色譜分析結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案5月30日240.5107297041790645不合格6月3日290147355012686790不合格7096月3日29014937305813738208個(gè)油泵部位的油的分析數(shù)據(jù)1586月145810314檢修后送電前主變壓器油的

26、分262147094析數(shù)據(jù)日083231943028985送電3天后主變壓器的分析數(shù)6月230據(jù)日根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則(GB7252_87)中的三比值法，其編碼組合為“0、2、1”。所以可進(jìn)一步判斷故障性質(zhì)為300700c中等溫度范圍的熱故障。根據(jù)判斷故障性質(zhì)的三比值法可知，鐵芯局部發(fā)熱是導(dǎo)致這種熱故障的原因之一。而重點(diǎn)對(duì)鐵芯進(jìn)行檢測(cè)。2 .絕緣測(cè)試通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)鐵芯有接地現(xiàn)象，其對(duì)地絕緣電阻只有2a。由上述分析可以初步判斷故障發(fā)生在鐵芯部分，因此進(jìn)行通電檢查，以確定故障點(diǎn)。3 .查找故障點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(1)直流法。由于變壓器停運(yùn)后，不吊罩，放盡油，從人孔進(jìn)入殼內(nèi)進(jìn)行

27、檢查時(shí)未能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。而吊罩檢查仍未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，故先采用直流法測(cè)試。如圖134所示，將1224V直流電壓加在鐵芯上，使各點(diǎn)產(chǎn)生電壓降，用一個(gè)檢流計(jì)沿鐵芯的各個(gè)位置查找故障點(diǎn)。測(cè)試棒沿鐵芯移動(dòng)，觀察表計(jì)正負(fù)值大小變化。表針指示值為零時(shí)，即為故障點(diǎn)所在位置。越過(guò)故障點(diǎn)繼續(xù)往前測(cè)試時(shí)，儀表指示數(shù)為負(fù)值。利用這個(gè)方法雖然找到了故障區(qū)，但未找到故障點(diǎn)的確切位置。圖1-35用交流電弧法檢查鐵芯故圖1-34直流壓降法查的故障點(diǎn)障位置(2)交流電弧法。為了尋找故障的確切位置，采用通入交流電的辦法，使之在故障點(diǎn)處產(chǎn)生電弧，其接線如圖135所示。測(cè)試中施加的交個(gè)電壓數(shù)值為2030V,鐵芯對(duì)鐵軻的電阻力2Q,電流為

28、1015A,可以產(chǎn)生較強(qiáng)的電弧。當(dāng)將交流電壓標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案加在鐵軻和鐵芯上后，即發(fā)現(xiàn)放電點(diǎn)，有明顯的電弧火花，并有放電聲音和白色的煙。經(jīng)兩次通電檢查后，查出故障點(diǎn)的確切位置在220kV側(cè)上角，C相外側(cè)鐵芯側(cè)柱上部，鐵芯與鐵軻之間的一塊絕緣木板頂部中間。故浮點(diǎn)之所以在鐵芯與鐵軻中間空隙處的一個(gè)油道內(nèi)，估計(jì)變壓器運(yùn)行時(shí)油中有一導(dǎo)電異物從鐵芯頂部經(jīng)油道間隙掉到此處，使鐵芯與鐵軻短路，燒壞膠本絕緣板，形成接地，產(chǎn)生局部放電和過(guò)熱。經(jīng)修理后，鐵芯與鐵軻之間的絕緣電阻由原來(lái)的2上升到140，恢復(fù)正常。【例71華北某供電公司一臺(tái)主變壓器，其型號(hào)為SJ5600/35,按公司規(guī)定每半年進(jìn)行一次色譜分析，其結(jié)果

29、如表1-13所示。表1-13色譜分析結(jié)果日期油中組分(ppm)CH4C2H6C2H4C2H2H2COCO2Ci+C21990年3月29日5.033.09.057.02901.38.01990年9月7日49.09.0178.049.01991年3月25日23.09.0100.12.00410.0132.0標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案1991年5月7日29.018.0I1014.054.02374.225.00178.75.003043.0由表中1991年3月25日的色譜分析結(jié)果可知，總煌值沒(méi)有超過(guò)注意值150Ppm,所以會(huì)認(rèn)為該變壓器是正常的。但是總煌的相對(duì)產(chǎn)氣速率為=(132-49)/49X(1/6.6)

30、X100%=25.6(%/mon)其值大于10%,故可認(rèn)為該變壓器有異常。然而，規(guī)程中又提到，對(duì)總?cè)计鹗己亢艿偷脑O(shè)備不宜采用此判據(jù)。由于該變壓器前兩次的分析結(jié)果的總煌分別為38、49Ppm，可以認(rèn)為起始含量不高。所以容易忽視上述色譜分析結(jié)果。而認(rèn)為變壓器正常。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)工作者。會(huì)抓住這個(gè)捕捉變壓器故障的關(guān)鍵時(shí)刻，采用多種方法進(jìn)行細(xì)致的分析判斷。例如，采用三比值法判斷為高于700c高溫范圍的熱故障。采用西德的四比值法判斷為鐵件或油箱出現(xiàn)不平衡電流。因此可以認(rèn)為這臺(tái)變壓帶是不正常的。5月7日的分析結(jié)果仍證明了上述結(jié)論是正確的，而且總嫌超過(guò)注意值，其相對(duì)產(chǎn)氣速率還在增長(zhǎng)。說(shuō)明該臺(tái)變壓器確有

31、故障。吊芯檢查發(fā)現(xiàn)，鐵芯存在多點(diǎn)接地故障，下軻鐵突出的硅鋼片已將鐵芯與蟄腳間的絕緣刺破。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案【例8】東北某電業(yè)局、改造增容的一臺(tái)8F_24000766電力變壓器油完成交接試驗(yàn)項(xiàng)目后，于當(dāng)天投入運(yùn)行。投運(yùn)一天后。變壓器溫升達(dá)30C,箱殼焊接線以上很熱，個(gè)別部位燙手而焊接線以下溫度較低。投運(yùn)一天后的油色譜分析結(jié)果如表1-41所示。表1-14色譜分析結(jié)果試驗(yàn)日期狀況油中組分(PPm)H2CH4C2H6C2H4C2H2C1+C2COCO23月26日投運(yùn)前痕量0.580.121.490.532.7231763月29日空載運(yùn)行30h01.71.45.590.519.2034804月10日處理后

32、01.20.692.340.204.43225001 .從總脛的產(chǎn)氣速率來(lái)考察故障的發(fā)展超勢(shì)絕對(duì)產(chǎn)氣率為產(chǎn)氣速率大于注意值，表明變壓器故障點(diǎn)消耗的能量不容忽視。2 .從溫度計(jì)算值來(lái)看故障特點(diǎn)T=322lg(C2H4/C2H6)+525=322lg(5.59/1.40)+525=719(C)標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案由溫度計(jì)算值可知，變壓器內(nèi)部有比較嚴(yán)重的發(fā)熱故障存在。發(fā)熱部位在散熱器中心上部，由此推斷鐵芯或夾件與箱殼上都有相碰之處，或鐵芯有兩點(diǎn)接地，由于鐵芯被短路，渦流損耗造成鐵芯發(fā)熱，使油溫上升。3 .從檢查性空載試驗(yàn)來(lái)看故障情況空載試驗(yàn)采用單相法。空載電流I0%=0.88%,比出廠值、I0%=0.4

33、65%大一91.4%;空載損耗P0=30.1kw,比出廠值P0=25.02kW大20%。每相損耗PA=13.8kW,明顯增大；Pb=4.1kW,Pc=11,495kW,稍增大。再?gòu)目蛰d電流來(lái)看，第一次ab相勵(lì)磁電流為15.3A,第二次為8.8A,明顯下降，可推斷接地故障為活動(dòng)性金屬體所致。由以上試驗(yàn)推斷該變壓器鐵芯有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地故障。吊芯后發(fā)現(xiàn)：1.溫度計(jì)座與上夾件相碰，且被撞彎，上夾件有明顯被碰擠的劃痕，如圖1-36所示。圖1-36溫度計(jì)座與上夾件相碰標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(2)用絕緣電阻表測(cè)鐵芯絕緣時(shí)，又發(fā)現(xiàn)鐵芯下部還有一處接地，絕緣電阻為OM用萬(wàn)用表測(cè)量為4.5Qo對(duì)上述故障點(diǎn)進(jìn)行處理后，溫

34、升、色譜分析結(jié)果及空載試驗(yàn)結(jié)果均正常。六、鐵芯多點(diǎn)接地故障的處理方法1 .能退出運(yùn)行者變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，多數(shù)情況下是由于懸浮物在電磁場(chǎng)作用下形成導(dǎo)電小橋造成的，對(duì)這種情況，可采用電容放電沖擊法排除。圖137所示為電容充放電電路，電容C為50F左右，直流電壓發(fā)生器輸出電壓大約為1000V。使用時(shí)首先合雙向開(kāi)關(guān)Q到1側(cè)，對(duì)電容C充電，充電后快速把開(kāi)關(guān)Q合到2側(cè)，對(duì)變壓器故障點(diǎn)放電。反復(fù)進(jìn)行幾次，故障即可消除。如東北某電業(yè)局有3個(gè)變電所的3臺(tái)主變壓器在運(yùn)行中都曾出現(xiàn)過(guò)鐵芯對(duì)地絕緣電阻下降的現(xiàn)象，絕緣電阻小到幾千歐，均采用電容放電沖擊法排除了。標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案圖1-37電容充放電電路標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用

35、文案圖1-39鐵芯與夾件示意圖有的單位采用絕緣電阻表對(duì)電容器充電再放電的方法，也收到良好的效果。例如，華東某水電廠，1992年10且對(duì)一臺(tái)型號(hào)為DFL�60MVA/220kV的單相變壓器進(jìn)行大修時(shí)，用絕緣電阻表測(cè)量C相鐵芯對(duì)下夾件絕緣電阻力零（已拆除原接地鋼片），再用萬(wàn)用表測(cè)得其絕緣電阻為20k說(shuō)明鐵芯多點(diǎn)接地。三次排油反復(fù)查找都沒(méi)有找到故障點(diǎn)，最后用5000V絕緣電阻表先對(duì)4曠的電容器充電，再由電容器對(duì)變壓器鐵芯放電，只聽(tīng)在下夾件標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案附近“啪”的一聲，故障即消失，測(cè)得的絕緣電阻力1000MQ。用絕緣電阻表對(duì)電容器完電再放電的原理接線圖如圖l38所示。鐵芯與夾件的示意圖加圖1

36、39所示。還有的單位采用大電流沖擊法也很有效。例如，上述的鐵芯下部的絕緣電阻用絕緣電阻表測(cè)量為0M用萬(wàn)用表測(cè)為4.5Q,為消除故障，如圖140所示，在現(xiàn)場(chǎng)采用一臺(tái)電焊機(jī)，將焊把瞬間觸碰外殼，只見(jiàn)昌一股煙。靠近鐵芯下部與夾件間的金屬物不見(jiàn)了。復(fù)測(cè)鐵芯各處的絕緣電阻分別為：鐵芯對(duì)地2600MQ;穿芯螺栓對(duì)地5000MQ,三個(gè)壓環(huán)接地片對(duì)地1000MQo圖1-40大電流沖擊法示意圖多數(shù)鐵芯故障，需吊罩檢查處理。2 .暫不能退出運(yùn)行者有的變壓器雖然出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障，但暫不能退出運(yùn)行。這時(shí)可采取如下臨時(shí)措施:標(biāo)準(zhǔn)文檔實(shí)用文案(1)有外引接地線時(shí)，如果故障電流較大，可臨時(shí)打開(kāi)地線運(yùn)行。但必須加強(qiáng)監(jiān)視，以防

37、故障點(diǎn)消失后使鐵芯出現(xiàn)懸浮電位，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。(2)如果多點(diǎn)接地故障屬于不穩(wěn)定型，可在工作接地線中串入一個(gè)沿線電阻，將電流限制在1A以下。滑線電阻的選擇原則，是將正常工作接地線打開(kāi)測(cè)得的電壓U除以地線上的電流I,即R=U/I,電流為23A。R一般選取在2501000之間。并選取適當(dāng)?shù)碾娮韫β室苑乐拱l(fā)熱。這種率接電阻的方法，能防止接地故障消失后造成鐵芯出現(xiàn)懸浮電位。(3)要用色譜分析監(jiān)視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率。(4)通過(guò)測(cè)量找到確切的故障點(diǎn)后，如果無(wú)法處理，則可將鐵芯的正常工作接地片移至故障點(diǎn)同一位置，這樣可使環(huán)流減少到很小。如一臺(tái)SFSLi25000/110變壓器，采用此種方法后，地線上的環(huán)流由20