CN109541364A - 大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，针对当变压器发生夹件接地电流超出规程时如何开展夹件多点接地故障判断和处置的问题，采用了一套框架式的技术方案，包括：当检测变压器夹件接地引线电流超出规程要求，应开始判断处置；缩短测量周期，持续开展周期性夹件接地电流测量；如果夹件接地电流超标严重或持续保持较高水平，进行油色谱试验分析及推断；并根据油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式；或进一步安排进人孔检查或吊罩检查。本发明方法清晰、系统，适用面广泛，极大地提高了电力运维人员的决策效率和判断准确率，有助于防范夹件多点接地故障恶化，保障变压器安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电力安全技术领域，特别是大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法。
背景技术
电力变压器在正常运行状态下其夹件应为有且只有一点接地，但是运输安装、维护检修及长期运行的过程中，时常会出现多点接地的情况。夹件多点接地会使不同的接地点在磁场中产生电位差而导致环流产生，可能会造成局部过热而使变压器油分解出大量故障气体。在变压器重负载的情况下，夹件多点接地运行的变压器夹件中环流显著增大，夹件的非正常接地点局部发热程度加剧，如果不及时处理或加以限制，将可能引发变压器安全事故。当前电网公司对运行中变压器夹件引线接地电流的限制为100mA，当接地电流出现超出规程注意值时应注意防范夹件多点接地故障，避免进一步升级为事故事件，因此有必要形成一套对于变压器夹件多点接地故障的系统分析和处理方法。
发明内容
针对上述部分问题，本发明提供了大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，用以解决变压器发生夹件接地电流过大时，进行夹件多点接地故障的判断和处置问题。
本发明解决上述问题是通过采用以下技术方案实现的：
一种大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，包括以下步骤：
步骤1：检测变压器夹件接地引线电流是否超出规程要求，若超出则运维人员开始判断处置；
步骤2：增加测量频次，持续开展周期性夹件接地电流测量；
步骤3：当夹件接地电流超出规程要求大于10倍时，进行油色谱试验分析及推断；当夹件接地电流持续测量恢复到规程要求以下后，恢复正常测量周期；
步骤4：视油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式：其中停电处置方式采用电容放电冲击、持续大电流灼烧的处置方式，同时在处置前后测量夹件绝缘电阻以推断故障原因；不停电临时处置方式：打开接地点运行或加装接地限流装置，并持续观察，按步骤2执行；
步骤5：根据步骤4的检测和推断结果，进一步安排进人孔检查或吊罩检查。
优选地，步骤1所述检测变压器夹件接地引线电流，用于夹件单独通过接地套管引出的变压器，采用闭合型电流钳表进行接地引线电流的测量，为了避免空间漏磁带来的干扰和减小测量误测，钳口应靠近引线接地点，被测接地引线应尽量放置在钳口中心。
优选地，所述步骤3的分析及推断为：如果夹件引线短时接地电流达到规程要求值100倍以上，或长时间保持在规程要求值10倍以上，则判定为疑似夹件多点接地而进行油色谱分析；其中油色谱分析的判定方式为：当油色谱中存在甲烷、乙烷和乙烯等过热故障气体产物，且三比值编码组合为020、021、002、012、022时，判定为变压器内部很可能存在因夹件多点接地导致的过热故障，视气体产物含量推断其严重程度。
优选地，所述步骤4的视油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式包括：当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻接近于零时，优先采用电容放电冲击法对夹件进行多次冲击，如果绝缘电阻仍未明显上升，则判断为夹件存在金属性稳定接地，如果绝缘电阻恢复至1千欧姆以上，则判断为夹件可能存在不稳定接地，采用持续大电流灼烧法继续处理；当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻大于1千欧姆且小于100兆欧姆时，如果采用电容放电冲击或大电流灼烧法前后绝缘电阻变化大于10倍，则判断为非金属性不稳定接地，继续采用相同方法处理，如果前后绝缘电阻变化小于10倍，则判断为非金属稳定接地、绝缘受损或受潮，则进行进一步的进人孔检查或吊罩处理。
本发明具有如有益效果：
1）本发明提供了一套清晰、框架式的变压器夹件多点接地故障判断及处置的方法策略，极大地提高了电力运维人员的决策效率和判断准确率。电力部门运维人员在发现变压器夹件接地电流过大时，采用本发明能及时进行变压器状态准确判断和故障有效处理，从而保障变压器的安全运行。
2）本发明适用于夹件单独引出接地的变压器，而该类变压器在110kV及以上的大型电力变压器中在绝大多数的比重，因此发明的适用性广泛，为广大的电力部门提供了通用性的策略典范。
附图说明
附图1为本发明的处置方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做具体实施说明。
如图1所示，大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，主要包括如下的步骤：
步骤1：检测变压器夹件接地引线电流超出规程要求（例如南网规程要求注意值为100mA），应当引起运维人员注意并开始判断处置。
进行变压器夹件接地引线电流检测，适用于夹件单独通过接地套管引出的变压器，目前南网绝大部分110kV及以上的变压器均为此类型。当采用闭合型电流钳表进行接地引线电流的测量时，为了避免空间漏磁带来的干扰和减小测量误测，钳口应靠近引线接地点，被测接地引线应尽量放置在钳口中心。
步骤2：缩短测量周期，持续开展周期性夹件接地电流测量；
例如此前测量周期为每日一次，当引起注意后，应在运维方式上适当缩短其测量周期，至少调整为每日三次，且其中一次测量的时间点选取变压器重载时间点。
步骤3：当夹件接地电流超标严重或持续保持较高水平（超过规程标准的10倍及以上），进行油色谱试验分析及推断；当电流持续跟踪无异常，恢复正常测量周期；
如果夹件引线短时接地电流达到规程要求值100倍以上，或长时间保持在规程要求值10倍以上，则判定为疑似夹件多点接地而进行油色谱分析。其中油色谱分析的判定方式为：当油色谱中存在甲烷、乙烷和乙烯等过热故障气体产物，且三比值编码组合为020、021、002、012、022时，判定为变压器内部很可能存在因夹件多点接地导致的过热故障，视气体产物含量推断其严重程度。
步骤4：视油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式。
其中停电处置方式采用电容放电冲击、持续大电流灼烧的处置方式，同时在处置前后测量夹件绝缘电阻以推断故障原因；不停电临时处置方式可打开接地点运行或加装接地限流装置，并持续观察，按步骤2执行。
对于不停电处置方式，值得注意的是，打开接地点运行的临时方式时间不宜过长，并应及时跟踪开路接地引线的端部电压变化情况，防止非故障接地断开后夹件处于“失地”状态而产生过高的悬浮电位，影响变压器运行。而加装限流电阻应根据主变的容量、接地引线电流情况进行选取，以20~200欧姆为宜，不宜过大或过小，将电流限制在100mA以下即可。
对于停电处置方式，处置前首先进行夹件对地及铁芯的绝缘电阻测量，当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻接近于零时，优先采用电容放电冲击法对夹件进行多次冲击，如果绝缘电阻仍未明显上升，则判断为夹件存在金属性稳定接地，例如夹件定位销与变压器顶盖定位法兰触碰、分接开关与开关托板之间接触等内部金属直接搭接情况；如果绝缘电阻恢复至1千欧姆以上，则判断为夹件可能存在不稳定接地，例如变压器油中金属丝和金属颗粒在夹件对地绝缘件上形成的短路小桥情况，可采用持续大电流灼烧法继续处理；当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻大于1千欧姆且小于100兆欧姆时，如果采用电容放电冲击或大电流灼烧法前后绝缘电阻变化大于10倍，则判断为非金属性不稳定接地，例如沉积在变压器底部的水分、油泥杂质等形成短接通道情况，可继续采用相同方法处理，如果前后绝缘电阻变化小于10倍，则判断为非金属稳定接地、绝缘受损或受潮，例如下夹件槽垫脚绝缘破损、定位螺栓绝缘件受潮等情况，可进行进一步的进人孔检查或吊罩处理。
步骤5：根据步骤4的检测和推断结果，进一步安排进人孔检查或吊罩检查。
当采用电容放电冲击法及持续大电流灼烧法无法彻底恢复夹件对地及铁芯的绝缘电阻值时，可根据设备的重要程度及停电计划合理安排进人孔检查或吊罩检查处理，进人孔检查周期相对较短，但检查工作受变压器内部空间、视角限制，现场吊罩检查相对更为彻底，但周期相对较长。
Claims (4)
1.一种大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：检测变压器夹件接地引线电流是否超出规程要求，若超出则运维人员开始判断处置；
步骤2：增加测量频次，持续开展周期性夹件接地电流测量；
步骤3：当夹件接地电流超出规程要求大于10倍时，进行油色谱试验分析及推断；当夹件接地电流持续测量恢复到规程要求以下后，恢复正常测量周期；
步骤4：视油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式：其中停电处置方式采用电容放电冲击、持续大电流灼烧的处置方式，同时在处置前后测量夹件绝缘电阻以推断故障原因；不停电临时处置方式：打开接地点运行或加装接地限流装置，并持续观察，按步骤2执行；
步骤5：根据步骤4的检测和推断结果，进一步安排进人孔检查或吊罩检查。
2.根据权利要求1所述的大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，其特征在于：
步骤1所述检测变压器夹件接地引线电流，用于夹件单独通过接地套管引出的变压器，采用闭合型电流钳表进行接地引线电流的测量，为了避免空间漏磁带来的干扰和减小测量误测，钳口应靠近引线接地点，被测接地引线应尽量放置在钳口中心。
3.根据权利要求1所述的大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，其特征在于：
所述步骤3的分析及推断为：如果夹件引线短时接地电流达到规程要求值100倍以上，或长时间保持在规程要求值10倍以上，则判定为疑似夹件多点接地而进行油色谱分析；其中油色谱分析的判定方式为：当油色谱中存在甲烷、乙烷和乙烯等过热故障气体产物，且三比值编码组合为020、021、002、012、022时，判定为变压器内部很可能存在因夹件多点接地导致的过热故障，视气体产物含量推断其严重程度。
4.根据权利要求1所述的大型变压器夹件多点接地故障判断及处置方法，其特征在于：
所述步骤4的视油色谱试验分析情况安排停电处置方式或不停电临时处置方式包括：当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻接近于零时，优先采用电容放电冲击法对夹件进行多次冲击，如果绝缘电阻仍未明显上升，则判断为夹件存在金属性稳定接地，如果绝缘电阻恢复至1千欧姆以上，则判断为夹件可能存在不稳定接地，采用持续大电流灼烧法继续处理；当所测夹件对地及铁芯的绝缘电阻大于1千欧姆且小于100兆欧姆时，如果采用电容放电冲击或大电流灼烧法前后绝缘电阻变化大于10倍，则判断为非金属性不稳定接地，继续采用相同方法处理，如果前后绝缘电阻变化小于10倍，则判断为非金属稳定接地、绝缘受损或受潮，则进行进一步的进人孔检查或吊罩处理。
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