第2章变压器铁芯故障
2.1铁芯的种类与结构
2.1.3铁芯的接地
变压器在运行中,铁芯以及固定铁芯的金属结构、零件、部件等,均处在强电场中,在电场作用下,它具有较高的对地电位。如果铁芯不接地,它与接地的夹件及油箱等之间就会有电位差存在,在电位差的作用下,会产生断续的放电现象。另外,在绕组的周围,具有较强的磁场,铁芯和零部件都处在非均匀的磁场中,它们与绕组的距离各不相等,所以各零部件被感应出来的电动势大小也各不相等,彼此之间因而也存在着电位差。铁芯和金属构件上会产生悬浮电位差,电位差虽然不大,但也能击穿很小的绝缘间隙,因而也会引起持续性的微量放电,这些现象都是不允许的,而且要检查这些断续放电的部位,是非常困难的。因此,必须将铁芯以及固定铁芯、绕组等的金属零部件,可靠地接地,使它们与油箱同处于地电位。
铁芯是由许��层硅钢片叠积而成的,如果铁芯有两点或两点以上接地,则铁芯中磁通变化时就会在接地回路中有感应环流。接地点越多,环流回路也越多。这些环流将引起空载损耗增大,铁芯温度升高。当环流足够大时,将烧毁接地片产生故障。所以铁芯必须是一点接地。
所谓铁芯一点接地,只是指其磁导体而言,其夹紧件不受此限。铁芯片与夹紧件要绝缘的一个原因就是确保铁芯一点接地。
铁芯的硅钢片相互之间是绝缘的,这是为了防止产生较大的涡流,因此切不可将所有的硅钢片都接地,否则将造成较大的涡流而使铁芯发热。那么铁芯的接地又是怎样做的呢?通常是将铁芯的任意一片硅钢片接地。这是因为硅钢片之间虽然绝缘,但其绝缘电阻数值是很小的,不均匀的强电场和磁场,在硅钢片中感应的高压电荷,可以通过硅钢片,从接地处流向大地,但却能阻止涡流从一片流向另一片。所以,若将铁芯的任一片硅钢片接地,那么,整个铁芯也就都接地了。 随着我国国民经济的快速稳定发展,对电能需求的迅速增长,我国电网的规模日益扩大。在电力系统向超高压、大容量、大电网、自动化方向发展的同时,提高电力设备的运行可靠性和稳定性更为重要。根据国内外电力运行的经验,电压等级越高、容量越大,电气设备的故障发生率一般也越高,修复时间也越长,因此也给社会各行各业的经济运行及群众的生活造成巨大的损失和不便。
电力变压器是电力系统中*关键的设备之一,它承担着电压变换、电能分配和传输的任务,并提供各种电力服务。因此,变压器的正常运行是对电力系统**、可靠、优质、经济运行的重要保证,必须*大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于变压器长期运行,故障和事故不可能完全避免。引发故障和事故的原因又是多方面的,如外力的破坏和影响,不可抗拒的自然灾害,安装、检修、维护中存在的问题及制造过程中**的设备缺陷等事故隐患。特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响,已成为发生故障的主要因素。故障诊断及维修涉及到变压器的运行机理、故障发**展的机制、装置维护的现状、运行条件等诸方面因素,因而是一项复杂的技术性工作,具有非常重要的现实意义。本书就是为了帮助广大工程技术人员和电力技术工人了解和掌握变压器故障的诊断及变压器故障的检修、维修技术而编写的。
本书共10章,第l~3章由杨莹编写,第4~6章由王朋编写,第7~10章由王越明编写。全书由郭玉、庄绍君、乔长君、刘勃安、刘鹏审核。