CN101572181B - 变压器铁心接地电阻带电测量安装装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压器铁心接地电阻带电测量安装装置及方法，通过选取最为合理的串联电阻并带电安装，限制运行中变压器铁心接地电流，实现电力变压器安装铁心多点接地故障的带电消缺，包括短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件、和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联，所述短路切换单元也并联在所述电压测试插件两端，实现变压器铁心接线端与地端间短路，和变压器铁心接线端与可变电阻插件间短路的切换。本发明可在线进行接地电阻串入铁心接地引线，较为准确选取串联电阻的阻值，使铁心接地电流达到要求值。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器铁心接地电阻带电测量安装装置及方法，通过选取最为合理的串联电阻并带电安装，限制运行中变压器铁心接地电流，实现电力变压器安装铁心多点接地故障的带电消缺。
背景技术
随着国民经济的发展，对电力系统可靠运行的要求越来越高，电力变压器是电力系统的枢纽设备，其运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。对实际故障的统计分析表明，铁心问题造成的故障比例占变压器类故障的第三位，运行中变压器铁心故障绝大部分为铁心多点接地故障。运行中变压器铁心如发生多点接地，接地点与铁心间形成闭合回路而产生环流，在铁心中产生较大的电流，有时可达到几十安培，一方面造成铁心局部短路过热，严重时铁心局部烧损；另一方面，由于铁心的多点接地产生环流，造成变压器局部过热，也可能产生放电性故障，对变压器安全运行构成隐患。
变压器铁心多点接地故障的诊断方法有三种，一是利用变压器铁心外引接地套管,用钳形表测量接地线上是否有电流出现，正常时应无电流或电流很小；二是变压器停电时可以直接测量其铁心的绝缘电阻，如果绝缘电阻为零或与上次相比差别很大时可暂确定存在铁心故障；三是气相色谱诊断方法，通过对变压器绝缘油中各种气体组分的测量和分析，从而推断变压器铁心是否存在多点接地故障。
对发生铁心多点接地故障的变压器进行处理主要是停电后采用电容器充放电法或低压交流冲击法，可消除油中的金属粉末或金属杂 质沉淀于变压器油箱底部形成“桥接”引起的非永久性接地；对永久性接地故障吊芯检查大修将是最有效的方法。在放电法无效又不具备吊芯条件时可采用串联电阻法，具体做法是在铁心外引接地线上串接一个适当的电阻，增大环流回路的电阻以达到减小铁心接地电流的目的，从而防止铁心局部过热，缓解铁心多点接地带来的危害。
鉴于在铁心引线与地之间串入限流电阻的方法能够较好限制铁心接地电流，目前在电力系统中已得到广泛应用。电阻值的选取是该方法的核心技术，电阻值选取过小起不到限制电流作用，电阻过大则会抬高铁心电位有加速缺陷发展的可能性。目前技术人员往往凭借经验，针对不同容量和类型变压器进行估算缺乏准确性，需要多次反复试验确定阻值。
系统中的高电压等级大容量变压器在出现铁心多点接地故障后往往不能及时停电处理，尤其是大负荷的枢纽变电站等重要场所的变压器，所以带电判断接地类型并进行处理铁心多点接地故障具有非常重要的意义。
发明内容
本发明为了解决电力变压器铁心多点接地缺陷过程中串接电阻阻值的选取问题，提供一种变压器铁心接地电阻带电测量安装装置及方法，可以在不影响变压器正常运行情况下精确测量铁心接地特性，选取准确的串联电阻值，并带可实现不停电在线安装铁心接地电阻电安装，使得运行中变压器铁心接地电流达到理想值。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种变压器铁心接地电阻带电测量安装装置，包括短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件、和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压 器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联；所述短路切换单元也并联在所述电压测试插件两端，实现变压器铁心接线端与地端间短路，和变压器铁心接线端与可变电阻插件间短路的切换；
所述短路切换单元可采用单刀双掷开关，公共端与所述变压器铁心接线端相连，两转换端中的一端连接在所述地端，两转换端中的另一端连接在所述电流测试插件和可变电阻插件之间；或者
所述短路切换单元可包括短路开关和接入开关，所述短路开关并联在变压器铁心接线端和地端之间，所述接入开关与一个短路电阻串联后并联在变压器铁心接线端和地端之间。
一种变压器铁心接地电阻带电测量安装方法，采用变压器铁心接地电阻带电测量安装装置完成，所述采用变压器铁心接地电阻带电测量安装装置包括：短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联；所述短路切换单元也并联在所述电压测试插件两端，实现变压器铁心接线端与地端间短路，和变压器铁心接线端与可变电阻插件间短路的切换；
所述短路切换单元采用单刀双掷开关，公共端与所述变压器铁心接线端相连，两转换端中的一端连接在所述地端，两转换端中的另一端连接在所述电流测试插件和可变电阻插件之间；或者
所述短路切换单元包括短路开关和接入开关，所述短路开关并联在变压器铁心接线端和地端之间，所述接入开关与一个短路电阻串联 后并联在变压器铁心接线端和地端之间；
所述方法包括如下步骤：
断开变压器铁心接线端与地端间的短路；
通过逐渐改变可变电阻插件的电阻值，并记录电压测试插件测的电压数值和电流测试插件得到的电流数值，获得变压器铁心接地特性曲线图；
根据接地电流要求，通过铁心接地特性曲线确定对应电压值，并计算出所需电阻值；
根据计算出的电阻值选取短路电阻，并将短路电阻接入变压器铁心接线端和地端之间。
本发明通过可拆装的电压测试插件、电流测试插件和可变电阻插件，带电测量电力变压器铁心接地特性，在线进行接地电阻串入铁心接地引线，从而降低由于铁心多点接地造成的铁心接地电流值。通过本发明可较为准确选取串联电阻的阻值，使铁心接地电流达到要求值。
附图说明
图1为本发明实施例一的原理图；
图2为变压器铁心接地特性曲线示意图；
图3为本发明实施例二的原理图。
具体实施方式
实施例一：如图1中所示，为本发明的一种优选实施例，包括短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件、和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联，所述短 路切换单元采用单刀双掷开关，公共端c与所述变压器铁心接线端相连，两转换端中的b端连接在所述地端，a端连接在所述电流测试插件和可变电阻插件之间。
基于上述结构，使用本发明的操作过程如下：
1、测量接地特性
通过改变可变电阻插件的阻值模拟铁心接地串联电阻变化，测量相应电压、电流值从而得出铁心接地特性。
将可变电阻插件调节至电阻最小值，将短路切换单元拉开，由小到大逐渐改变可变电阻插件的电阻值，并记录电压测试插件测的电压数值和电流测试插件得到的电流数值。试验结束后将可变电阻插件调至零位置，将切换开关的b、c端短接闭合，恢复铁心接地引线的接地方式，测试完毕。试验流程应严格按照以上操作步骤进行，如电压和电流测试过程中出现异常指示应立即闭合切换开关。电流测试插件可测电流要求大于铁心接地电流，可变电阻插件热容量应满足电流要求。
2、电阻值选取
1）铁心接地特性曲线绘制
通过试验所获取的电压Ui和电流Ii值绘制铁心接地特性曲线图，如图2中所示，具体做法是对测量数据(Ui,Ii)(i=0,1，...，m)使用最小二乘法原理，求使误差δi(i=0,1，...,m)的平方和最小，即 
，进行曲线拟合，从而获得较为真实的铁心接地特性曲线。
2）电阻值选取
按照国家电网公司变压器维护规程要求，确定铁心接地电流值所 需达到的数值Ii，通过铁心接地特性曲线确定对应电压值Ui，按下式计算出所需电阻值Ri。
3、不停电安装串联电阻
通过上述电阻值选择步骤，可测出满足运行要求的变压器铁心接地电阻的数值，将可变电阻插件更换为适宜于长期工作所需的短路电阻，将切换开关拉开，观察电压、电流和电阻读数；确认电阻工作正常后将切换开关的a、c端闭合，拆除电压测试插件和电流测试插件，实现将电阻串入变压器铁心接地回路，即带电安装变压器铁心接地电阻。。所接入的电阻必须具备较大热稳定性并具备防护措施，防止毁坏造成变压器铁行悬浮。
实施例二：如图3中所示，为本发明的另一种优选实施例，包括短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件、和可变电阻插件，所述电压测试插件7连接在变压器铁心接线端1和地端之间，所述电流测试插件6和可变电阻插件5串联后与所述电压测试插件7并联，所述短路切换单元两个开关，其一为并联在变压器铁心接线端和地端之间的短路开关8，另一个为与一个短路电阻4串联后并联在变压器铁心接线端1和地端之间的接入开关2。
采用本实施例的工作过程与实施例一基本相同，在测试接地特性时，将接入开关2断开和短路开关8断开，由小到大逐渐改变可变电阻插件的电阻值，并记录电压测试插件测的电压数值和电流测试插件得到的电流数值，获取铁心接地特性曲线，在选取了合理的电阻值后，将事宜长期工作的短路电阻4接入，再拆除电压测试插件7、电流测试插件6和可变电阻插件5，最后将接入开关2闭合，将短路开关8 断开，也可实现带电安装变压器铁心接地电阻。
以上对本发明所提供的变压器铁心接地电阻带电测量安装装置及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种变压器铁心接地电阻带电测量安装装置，其特征在于：包括短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联；所述短路切换单元也并联在所述电压测试插件两端，实现变压器铁心接线端与地端间短路，和变压器铁心接线端与可变电阻插件间短路的切换；
所述短路切换单元采用单刀双掷开关，公共端与所述变压器铁心接线端相连，两转换端中的一端连接在所述地端，两转换端中的另一端连接在所述电流测试插件和可变电阻插件之间；或者
所述短路切换单元包括短路开关和接入开关，所述短路开关并联在变压器铁心接线端和地端之间，所述接入开关与一个短路电阻串联后并联在变压器铁心接线端和地端之间。
2.一种变压器铁心接地电阻带电测量安装方法，采用变压器铁心接地电阻带电测量安装装置完成，所述采用变压器铁心接地电阻带电测量安装装置包括：短路切换单元和可拆装的电压测试插件、电流测试插件和可变电阻插件，所述电压测试插件连接在变压器铁心接线端和地端之间，所述电流测试插件和可变电阻插件串联后与所述电压测试插件并联；所述短路切换单元也并联在所述电压测试插件两端，实现变压器铁心接线端与地端间短路，和变压器铁心接线端与可变电阻插件间短路的切换；
所述短路切换单元采用单刀双掷开关，公共端与所述变压器铁心 接线端相连，两转换端中的一端连接在所述地端，两转换端中的另一端连接在所述电流测试插件和可变电阻插件之间；或者
所述短路切换单元包括短路开关和接入开关，所述短路开关并联在变压器铁心接线端和地端之间，所述接入开关与一个短路电阻串联后并联在变压器铁心接线端和地端之间；所述方法包括如下步骤：断开变压器铁心接线端与地端间的短路；
通过逐渐改变可变电阻插件的电阻值，并记录电压测试插件测的电压数值和电流测试插件得到的电流数值，获得变压器铁心接地特性曲线图；
根据接地电流要求，通过铁心接地特性曲线确定对应电压值，并计算出所需电阻值；
根据计算出的电阻值选取短路电阻，并将短路电阻接入变压器铁心接线端和地端之间。
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