Hur upptäcker och eliminerar man ett jordningsfel i transformatorkärnan?

1. Eliminering av flerpunktsjordningsfel

(1) Tillfälliga begränsningsmetoder när transformatorn inte kan tas ur drift:

① Om det finns en extern jordledning och felströmmen är relativt hög, kan jordledningen tillfälligt kopplas bort. Övervakningen måste dock intensifieras för att förhindra att kärnan utvecklar en flytande potential om felpunkten försvinner.

② Om flerpunktsjordningsfelet är intermittent eller instabilt, kan ett slid-wire-motstånd anslutas i serie med den fungerande jordledningen för att begränsa strömmen till under 1 A. Slid-wire-motståndet bör väljas genom att dividera spänningen som uppmätts över den öppna arbetsjordledningen med strömmen som flyter genom den.

③ Analys av upplöst gas (DGA) måste användas för att övervaka gasgenereringshastigheten vid felpunkten.

④ När den exakta felplatsen har identifierats genom mätning, om den inte kan repareras omedelbart, kan den normala kärnjordningsremmen flyttas till samma position som felpunkten. Detta kommer att minska cirkulationsströmmen avsevärt.

(2) Grundliga underhållsåtgärder. När övervakningen indikerar ett flerpunkts jordningsfel, bör transformatorer som kan tas ur drift omedelbart stängas av så att felet kan elimineras helt. Beroende på typen och orsaken till flerpunktsjordningen bör lämpliga underhållsåtgärder vidtas. Men i vissa fall kan felpunkten inte hittas ens efter att transformatorn är strömlös och kärnan lyfts. I sådana situationer kan följande metoder användas på plats för att exakt lokalisera jordningspunkten:

① DC-metod: Koppla bort jordningsremmen mellan kärnan och klämstrukturen. Applicera en 6 V DC-spänning över silikonstålplåtarna på båda sidor av oket. Använd sedan en DC-voltmeter för att mäta spänningen mellan intilliggande silikonstålplåtar i följd. När spänningen visar noll eller mätaren indikerar en omvänd polaritet, kan den platsen anses vara feljordningspunkten.

② AC-metod: Anslut transformatorns lågspänningslindning till en AC-spänningskälla på 220–380 V för att etablera magnetiskt flöde i kärnan. Om ett flerpunktsjordningsfel finns, kommer en ström att detekteras med en milliammeter (förutsatt att jordningsremmen mellan kärnan och klämstrukturen är bortkopplad). Mät punkt för punkt längs de olika nivåerna av kärnoket med hjälp av milliammetern. När milliammetern visar noll är den platsen felpunkten.

2. Onormala fenomen orsakade av flerpunktsjordning

(1) Virvelströmmar genereras inuti kärnan, vilket leder till ökade järnförluster och lokal överhettning av kärnan.

(2) Om allvarlig flerpunktsjordning förblir olöst under en längre period, kommer kontinuerlig drift att göra att oljan och lindningarna överhettas, vilket gradvis åldrar oljepappersisoleringen. Detta kan göra att isoleringsbeläggningen mellan kärnlamineringarna åldras och flagnar, vilket resulterar i ännu större överhettning av kärnan och potentiellt bränna ut kärnan.

(3) Långvarig flerpunktsjording försämrar oljan i oljenedsänkta transformatorer, genererar brännbara gaser och utlöser gasreläet.

(4) Överhettning av kärnan kan orsaka förkolning av trädistansblock och klämstrukturer inuti den aktiva delen.

(5) Allvarlig flerpunktsjordning kan bränna ut jordledningen, vilket gör att transformatorn förlorar sin normala enpunktsjord, vilket leder till katastrofala konsekvenser.

(6) Flerpunktsjordning kan också orsaka urladdningsfenomen.

3. Skäl till varför kärnan kräver enpunktsjordning under normal drift:

Under normal drift existerar ett elektriskt fält mellan de spänningssatta lindningarna och transformatortanken, med kärnan och andra metalliska komponenter belägna inom detta fält. På grund av ojämn kapacitansfördelning och varierande fältstyrkor, om kärnan inte är tillförlitligt jordad, kommer laddnings- och urladdningsfenomen att inträffa. Detta kan försämra den fasta isoleringen och minska den dielektriska hållfastheten hos oljan; därför måste kärnan ha en pålitlig enpunktsjord.

Kärnan är sammansatt av silikonstålplåtar. För att minimera virvelströmmar finns det en viss nivå av isolationsmotstånd mellan arken (vanligtvis från några få ohm till flera tiotals ohm). Eftersom kapacitansen mellan arken är extremt stor kan den betraktas som en ledande bana i ett alternerande elektriskt fält. Således är jordning av kärnan vid en enda punkt tillräckligt för att klämma potentialen för hela de staplade kärnlamineringarna till jordpotential.

Om kärnan eller dess metallkomponenter är jordade vid två eller flera punkter kommer en sluten slinga att bildas mellan jordningspunkterna. Denna slinga länkar samman en del av det magnetiska flödet, inducerar en elektromotorisk kraft (EMF) och skapar en cirkulerande ström. Detta leder till lokal överhettning och kan till och med bränna ut kärnan.

En enpunktsjord är det enda acceptabla och normala jordningsvillkoret för en transformatorkärna. Med andra ord måste kärnan vara jordad, och den måste vara jordad vid exakt en punkt.

Kärnfel orsakas i första hand av två faktorer: dålig konstruktionsteknik som resulterar i kortslutning och externa faktorer eller tillbehör som orsakar flerpunktsjordning.