Как обнаружить и устранить замыкание на землю сердечника трансформатора?

1. Устранение многоточечных замыканий на заземление.

(1) Временные методы смягчения последствий, когда трансформатор не может быть выведен из эксплуатации:

① Если имеется внешний заземляющий провод и ток повреждения относительно высок, заземляющий провод можно временно отсоединить. Однако необходимо усилить мониторинг, чтобы предотвратить появление плавающего потенциала в сердечнике, если точка повреждения исчезнет.

② Если многоточечное замыкание на заземление является прерывистым или нестабильным, скользящий резистор можно подключить последовательно с рабочим заземляющим проводом, чтобы ограничить ток до уровня ниже 1 А. скользящий резистор следует выбирать путем деления напряжения, измеренного на разомкнутом рабочем заземляющем проводе, на ток, протекающий через него.

③ Анализ растворенного газа (DGA) должен использоваться для мониторинга скорости образования газа в точке повреждения.

④ Как только точное место повреждения будет определено путем измерения, если оно не может быть устранено немедленно, обычную заземляющую пластину можно переместить в то же положение, что и точка повреждения. Это значительно уменьшит циркулирующий ток.

(2) Тщательные меры по техническому обслуживанию. Как только мониторинг указывает на многоточечное замыкание на заземление, трансформаторы, которые могут быть выведены из эксплуатации, должны быть немедленно обесточены, чтобы можно было полностью устранить замыкание. В зависимости от типа и причины многоточечного заземления следует принять соответствующие меры по техническому обслуживанию. Однако в некоторых случаях место повреждения не удается обнаружить даже после обесточивания трансформатора и подъема сердечника. В таких ситуациях на месте можно использовать следующие методы для точного определения точки заземления:

① Метод постоянного тока: Отсоедините заземляющую перемычку между сердечником и зажимной конструкцией. Подайте напряжение постоянного тока 6 В на листы кремнистой стали с обеих сторон ярма. Затем с помощью вольтметра постоянного тока последовательно измерьте напряжение между соседними листами кремнистой стали. Когда напряжение показывает ноль или счетчик показывает обратную полярность, это место можно считать точкой заземления повреждения.

② Метод переменного тока. Подключите низковольтную обмотку трансформатора к источнику переменного напряжения напряжением 220–380 В, чтобы создать магнитный поток в сердечнике. При наличии многоточечного замыкания на заземление ток будет обнаружен миллиамперметром (при условии, что заземляющая полоса между жилой и зажимной конструкцией отсоединена). Измерьте точку за точкой на различных уровнях сердечника с помощью миллиамперметра. Когда миллиамперметр показывает ноль, это место является точкой неисправности.

2. Аномальные явления, вызванные многоточечным заземлением

(1) Внутри сердечника генерируются вихревые токи, что приводит к увеличению потерь в железе и локальному перегреву сердечника.

(2) Если серьезное многоточечное заземление остается неразрешенным в течение длительного периода, непрерывная работа приведет к перегреву масла и обмоток, что приведет к постепенному старению масляно-бумажной изоляции. Это может привести к старению и отслаиванию изоляционного покрытия между пластинами жилы, что приведет к еще большему перегреву жилы и потенциальному ее выгоранию.

(3) Длительное многоточечное заземление приводит к ухудшению качества масла в масляных трансформаторах, образованию горючих газов и срабатыванию газового реле.

(4) Перегрев сердечника может привести к обуглероживанию деревянных дистанционных блоков и прижимных конструкций внутри активной части.

(5) Сильное многоточечное заземление может привести к перегоранию заземляющего провода, в результате чего трансформатор потеряет нормальное одноточечное заземление, что приведет к катастрофическим последствиям.

(6) Многоточечное заземление также может вызвать явления разряда.

3. Причины, по которым ядро ​​требует одноточечного заземления во время нормальной работы:

При нормальной работе между обмотками под напряжением и баком трансформатора существует электрическое поле, внутри которого расположены сердечник и другие металлические компоненты. Из-за неравномерного распределения емкости и различной напряженности поля, если сердечник не надежно заземлен, могут возникнуть явления зарядки и разрядки. Это может ухудшить твердую изоляцию и снизить диэлектрическую прочность масла; поэтому ядро ​​должно иметь надежное одноточечное заземление.

Сердечник состоит из листов кремнистой стали. Чтобы свести к минимуму вихревые токи, между листами существует определенный уровень сопротивления изоляции (обычно от нескольких Ом до нескольких десятков Ом). Поскольку межлистовая емкость чрезвычайно велика, ее можно рассматривать как проводящий путь в переменном электрическом поле. Таким образом, заземления сердечника в одной точке достаточно, чтобы зафиксировать потенциал всех сложенных пластин сердечника на уровне потенциала земли.

Если сердечник или его металлические компоненты заземлены в двух или более точках, между точками заземления образуется замкнутый контур. Эта петля связывает часть магнитного потока, вызывая электродвижущую силу (ЭДС) и создавая циркулирующий ток. Это приводит к локальному перегреву и может даже сжечь сердечник.

Одноточечное заземление является единственным приемлемым и нормальным условием заземления сердечника трансформатора. Другими словами, ядро ​​должно быть заземлено, причем заземлено ровно в одной точке.

Неисправности ядра в первую очередь вызваны двумя факторами: некачественными методами строительства, приводящими к коротким замыканиям, и внешними факторами или аксессуарами, вызывающими многоточечное заземление.