220kV變壓器夾件多點(diǎn)接地故障的分析與處理

陳曉林

（珠海供電局，廣東珠海519000）

1 引言

變壓器運(yùn)行時(shí)，鐵心、夾件等構(gòu)件對(duì)地會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，大到一定程度時(shí)會(huì)出現(xiàn)其對(duì)繞組或地放電。因此，變壓器鐵心、夾件必須進(jìn)行有效接地。同時(shí)應(yīng)避免多點(diǎn)接地，否則接地點(diǎn)之間可能形成閉合回路，產(chǎn)生環(huán)流，造成變壓器油分解，加速老化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致局部燒毀，造成設(shè)備損毀。本文將結(jié)合一起對(duì)220kV變壓器夾件多點(diǎn)接地故障的處理為例，對(duì)變壓器夾件多點(diǎn)接地故障進(jìn)行了分析判斷，對(duì)處理方法做出了簡(jiǎn)單介紹。

2 故障現(xiàn)象及臨時(shí)處理

SFSZ9-180000／220型號(hào)的變壓器是變壓器廠生產(chǎn)的220kV主變。2011年9月，檢修人員對(duì)某站該型號(hào)主變進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，當(dāng)測(cè)量夾件對(duì)地絕緣電阻時(shí)，絕緣電阻達(dá)到600MΩ時(shí)搖表指針突然歸零，經(jīng)多次測(cè)試情況都存在該現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)對(duì)絕緣油色譜分析符合要求，對(duì)比歷次的油試驗(yàn)數(shù)據(jù)也未見(jiàn)異常，調(diào)出該變壓器交接試驗(yàn)報(bào)告中絕緣電阻測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)看，其鐵心對(duì)地、夾件對(duì)地、鐵心和夾件間的絕緣電阻值都符合要求。現(xiàn)場(chǎng)使用500V、1000V、2500V搖表對(duì)夾件進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)試，以綜合判斷夾件對(duì)地的絕緣狀況。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

各次的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)如表1所示。對(duì)比相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示，排除了夾件絕緣受潮的可能性，可判斷出夾件對(duì)地可能存在不穩(wěn)定的接地點(diǎn)。據(jù)此，初步認(rèn)定可能是主變器身中油泥、雜質(zhì)沉積所致，嘗試使用沖擊放電法消除缺陷，夾件進(jìn)行了第一次放電沖擊（電壓為3kV），再次測(cè)量夾件對(duì)地絕緣，數(shù)據(jù)如表3所示，絕緣電阻進(jìn)一步降低，排除雜物搭接的可能性，為避免夾件絕緣受到進(jìn)一步損傷，不再進(jìn)行沖擊放電。

表2 鐵芯及夾件的絕緣電阻試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

表3 電容沖擊放電后試驗(yàn)數(shù)據(jù)

考慮到該站負(fù)荷較重，停電時(shí)間短，現(xiàn)場(chǎng)采用在夾件外引接地回路上串接電阻并加裝了一套CAM-3型主變鐵芯多點(diǎn)接地故障監(jiān)視器，限制它的環(huán)流，等到變電站負(fù)荷允許情況下對(duì)缺陷進(jìn)行徹底排查處理。在之后巡查中，未發(fā)現(xiàn)夾件接地電流增大，并多次取油樣進(jìn)行油色譜分析，結(jié)果正常。

2011年12月，決定對(duì)該主變夾件多點(diǎn)接地故障進(jìn)行處理，查閱了該主變的圖紙、運(yùn)輸、安裝及試驗(yàn)記錄及相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)該主變的故障進(jìn)行了分析判斷：認(rèn)為出現(xiàn)夾件多點(diǎn)接地的可能有以下兩點(diǎn)：①夾件接地引線過(guò)長(zhǎng)并損壞；②有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)頭部法蘭處與其托板間的間隙過(guò)小。參照該型號(hào)主變發(fā)生夾件多點(diǎn)接地的情況，開(kāi)關(guān)頭部法蘭處與其托板間的間隙過(guò)小被列為重點(diǎn)。

為能盡快查出故障位置縮短檢修時(shí)間，降低因環(huán)境變化對(duì)變壓器造成的安全風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)決定采用不完全排油處理的方法，即將變壓器本體油箱中的絕緣油排放至距油箱頂約60cm處，然后由技術(shù)人員進(jìn)入箱體，檢查夾件情況。變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。

步驟1：由于排出的油量較少，將需排出的絕緣油通過(guò)真空濾油機(jī)直接灌到主變本體儲(chǔ)油柜中存放，故障處理后由儲(chǔ)油柜直接補(bǔ)油到油箱本體。排油前關(guān)閉儲(chǔ)油柜、散熱器與本體連接的管道閥門，減少排油量。

步驟2：在油箱中油位下降到預(yù)定位置后，拆開(kāi)夾件引出套管，現(xiàn)場(chǎng)檢查套管無(wú)破損、無(wú)放電痕跡，夾件引出線正常、絕緣包扎良好。測(cè)試夾件絕緣電阻，無(wú)放電異響。

步驟3：檢修人員進(jìn)入箱體檢查變壓器內(nèi)上部夾件情況，由于該變壓器入孔位置較低（距本體箱蓋頂部約1.1m），考慮到排油量較大、時(shí)間較長(zhǎng)，人員進(jìn)出也相對(duì)困難、危險(xiǎn)，故決定依次拆除變高B相、變高中性點(diǎn)、變中B相、變中中性點(diǎn)套管及升高座，從升高座安裝孔進(jìn)入排查及處理故障。

在變高中性點(diǎn)升高座安裝孔檢查處理過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)頭部法蘭處與其托板間的間隙過(guò)小，造成測(cè)量絕緣電阻時(shí)出現(xiàn)阻值由高至低直到擊穿歸零的現(xiàn)象，并伴有輕微的放電痕跡。因設(shè)計(jì)、安裝工藝等原因，此間隙無(wú)法調(diào)節(jié)，且空間狹窄，檢修人員在有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)兩側(cè)間隙，用備好的絕緣紙板墊于它們中間，并用布帶綁扎牢固，以提高夾件對(duì)地絕緣電阻。

圖1 夾件引出接地線

圖2 拆除變高中性點(diǎn)套管

處理工作的過(guò)程如圖1、圖2所示，處理完成后，經(jīng)2500V搖表測(cè)量，夾件對(duì)地的絕緣電阻已上升為800MΩ。據(jù)此判定夾件的多點(diǎn)接地故障已基本消除。恢復(fù)運(yùn)行后，截止目前，該變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

圖3 電力變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)束語(yǔ)

變壓器夾件包括鐵心多點(diǎn)接地故障是變壓器多見(jiàn)的故障，但接地點(diǎn)的查找和處理相當(dāng)困難，應(yīng)結(jié)合設(shè)備歷史運(yùn)行、檢修狀況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況、試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，制定準(zhǔn)確、合理、有效的處理方案，以提高今后處理該類故障的效率和經(jīng)濟(jì)性。新投入運(yùn)行的變壓器需要測(cè)量夾件對(duì)地的絕緣電阻，由施工方進(jìn)行測(cè)量、記錄，從源頭把好安全生產(chǎn)的第一道關(guān)，在變壓器投運(yùn)后加強(qiáng)監(jiān)視接地電流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取措施，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］山 東，成日常.大型變壓器鐵心接地故障的綜合判斷與現(xiàn)場(chǎng)處理.

［2］劉相槍，郭慧浩，梁耀升.一起進(jìn)口500 kV變壓器夾件接地電流過(guò)大的處理［J］.廣東電力，2009.

［3］高 俊.一起110KV變壓器鐵芯接地故障的處理方法［J］.云南電力技術(shù)，2006.

［4］徐潤(rùn)光.一起500kV主變鐵心夾件接地故障的分析及現(xiàn)場(chǎng)處理［J］.變壓器，2005.