1. 多点接地故障の解消
(1) 変圧器を停止できない場合の一時的な緩和方法:
① 外部接地線があり、事故電流が比較的大きい場合、接地線が一時的に切断される可能性があります。ただし、障害点がなくなった場合にコアが浮遊電位にならないように監視を強化する必要があります。
② 多点地絡が断続的または不安定な場合は、スライドワイヤ抵抗器を作業接地線と直列に接続して、電流を 1 A 未満に制限できます。スライドワイヤ抵抗器は、開放された作業接地線の両端で測定された電圧を、それに流れる電流で割ることによって選択する必要があります。
③ 溶存ガス分析(DGA)を使用して、故障点でのガス発生量を監視する必要があります。
④ 測定により正確な故障箇所が特定された後、直ちに修理できない場合には、通常のコア接地ストラップを故障箇所と同じ位置に再配置することができます。これにより、循環電流が大幅に減少します。
(2) メンテナンス対策の徹底。 監視により多点地絡故障が示されたら、故障を完全に除去できるように、使用を停止できる変圧器の電源を直ちに遮断する必要があります。多点接地の種類や原因に応じて、適切な保守措置を講じる必要があります。しかし、場合によっては、変圧器の通電を止めてコアを持ち上げても、故障箇所が見つからないことがあります。このような状況では、現場で次の方法を使用して接地点を正確に特定できます。
① DC 方式: コアとクランプ構造の間の接地ストラップを外します。ヨークの両側の珪素鋼板間に 6 V DC 電圧を印加します。次に、直流電圧計を用いて、隣り合う珪素鋼板間の電圧を順次測定します。電圧がゼロを示している場合、またはメーターが逆極性を示している場合、その場所は障害接地点であると考えることができます。
② AC 方式: トランスの低圧巻線を 220 ~ 380 V の AC 電圧源に接続し、コア内に磁束を確立します。多点地絡事故が存在する場合、電流はミリ電流計によって検出されます (コアとクランプ構造の間の接地ストラップが切断されている場合)。ミリ電流計を使用して、コア ヨークのさまざまなレベルに沿って点ごとに測定します。ミリ電流計がゼロを示した場合、その場所が故障点です。
2. 多点接地による異常現象
(1) コア内に渦電流が発生し、鉄損が増加し、コアが局所的に過熱します。
(2) 重度の多点接地を長期間放置すると、連続運転により油や巻線が過熱し、油紙絶縁が徐々に劣化します。これにより、コア積層間の絶縁コーティングが老化して剥がれ落ち、その結果、コアがさらに過熱し、コアが焼損する可能性があります。
(3) 多点接地が長時間続くと油入変圧器の油が劣化し、可燃性ガスが発生し、ガスリレーが作動します。
(4) コアの過熱により、活性部分内の木製スペーサー ブロックとクランプ構造が炭化する可能性があります。
(5) 極度の多点接地は接地線を焼損し、変圧器が通常の単一点接地を失い、壊滅的な結果を招く可能性があります。
(6) 多点接地も放電現象を引き起こす可能性があります。
3. 通常動作中にコアに一点接地が必要な理由:
通常の動作中、通電された巻線と変圧器タンクの間に電界が存在し、コアおよびその他の金属部品はこの電界内に位置します。不均一な静電容量分布と変動する電界強度により、コアが確実に接地されていない場合、充電および放電現象が発生します。これにより、固体絶縁が劣化し、オイルの絶縁耐力が低下する可能性があります。したがって、コアには信頼性の高い単一点接地が必要です。
コアは珪素鋼板で構成されています。渦電流を最小限に抑えるために、シート間には一定レベルの絶縁抵抗が必要です (通常、数オームから数十オームの範囲)。シート間容量は非常に大きいため、交流電界中では導電パスとみなすことができます。したがって、コアを単一点で接地するだけで、積層されたコア積層全体の電位を接地電位にクランプするのに十分である。
コアまたはその金属部品が 2 点以上で接地されている場合、接地点間に閉ループが形成されます。このループは磁束の一部を結び付け、起電力 (EMF) を誘導し、循環電流を生成します。これにより、局所的な過熱が発生し、コアが焼損する可能性もあります。
単一点接地は、変圧器コアにとって許容される唯一の通常の接地条件です。言い換えれば、コアは接地されなければならず、正確に 1 点で接地されなければなりません。
コア故障は主に 2 つの要因によって引き起こされます。1 つは短絡を引き起こす不適切な施工技術、もう 1 つは多点接地を引き起こす外部要因または付属品です。