Опасность, причины и виды многоочаговых замыканий на землю магнитопровода трансформатора

1. Опасность многоочаговых замыканий на землю магнитопровода

При нормальной работе трансформатора магнитопровод нельзя заземлять в нескольких точках. Во время нормальной работы трансформатора вокруг обмотки существует переменное магнитное поле. Вследствие электромагнитной индукции между обмоткой высокого напряжения и обмоткой низкого напряжения, между обмоткой низкого напряжения и магнитопроводом, а также между магнитопроводом и баком существуют паразитные ёмкости. Находящаяся под напряжением обмотка связывается через эти паразитные ёмкости, из-за чего магнитопровод приобретает плавающий потенциал относительно земли. Поскольку расстояния между магнитопроводом, другими металлическими элементами и обмоткой неодинаковы, между этими элементами существует разность потенциалов. Когда разность потенциалов между двумя точками достигает уровня, способного пробить изоляцию между ними, возникает искровой разряд, который носит прерывистый характер и в долгосрочной перспективе оказывает неблагоприятное воздействие на трансформаторное масло и твёрдую изоляцию.

Для устранения этого явления магнитопровод надёжно соединяется с баком, чтобы находиться под тем же потенциалом, что и бак. Однако когда магнитопровод или другие металлические элементы заземлены в двух и более точках, точки заземления образуют замкнутый контур, вызывая циркуляцию токов и местный перегрев, что приводит к разложению масла и ухудшению изоляционных свойств. В тяжёлых случаях листы электротехнической стали магнитопровода могут выгореть и вызвать серьёзную аварию силового трансформатора. Поэтому магнитопровод силового трансформатора можно заземлять только в одной точке.

2. Причины замыканий на землю магнитопровода

Замыкания на землю магнитопровода трансформатора в основном включают: короткое замыкание заземляющей пластины из-за плохой технологии изготовления и конструкции; многоочаговое заземление, вызванное арматурой и внешними факторами; заземление, вызванное металлическими посторонними предметами, оставшимися внутри трансформатора, и некачественной технологией изготовления магнитопровода — заусенцами, ржавчиной, сварочным шлаком и другими факторами.

3. Виды повреждений магнитопровода

Существует шесть распространённых видов повреждений магнитопроводов трансформаторов:

(1) Магнитопровод касается бака и прессующих балок. При монтаже из-за небрежности транспортные фиксирующие штифты на крышке бака не были отогнуты или удалены, из-за чего магнитопровод соприкасался с баком; изоляционная пластина ярмовой балки касалась стержня магнитопровода; листы электротехнической стали прогибались и касались пластин ярмовых балок; между лапами магнитопровода и ярмом выпадал картон, и лапы соприкасались с листами электротехнической стали; гильза термометра была слишком длинной и касалась ярмовых балок, ярма и стержней и т. д.

(2) Стальная гильза болта магнитопровода слишком длинная и замыкает листы электротехнической стали накоротко.

(3) В баке присутствуют посторонние предметы, вызывающие частичное короткое замыкание листов электротехнической стали. Например, у силового трансформатора 31500/110 на подстанции в провинции Шаньси возникло многоочаговое заземление магнитопровода, и между прессующей балкой и ярмом была обнаружена отвёртка с изолированной рукояткой; у силового трансформатора 60000/220 на другой подстанции при подъёме крышки была обнаружена медная проволока длиной 120mm.

(4) Увлажнение или повреждение изоляции магнитопровода, например отложения шлама и влаги на дне, снижение сопротивления изоляции, увлажнение или повреждение изоляции ярмовых балок, подкладок, изоляции между магнитопроводом и баком (картон или деревянные бруски) и т. п., что приводит к многоочаговому заземлению магнитопровода через высокое сопротивление.

(5) Износ подшипников погружного масляного насоса: металлическая пыль попадает в бак и скапливается на дне, образуя под действием электромагнитного притяжения мостик, соединяющий нижнюю полку с подкладками или дном бака, что вызывает многоочаговое заземление.

(6) Плохая эксплуатация и обслуживание, отсутствие планового технического обслуживания.