十堰供电公司高试班QC小组--提高处理变压器铁芯多点接地效率x
时间：2020-11-12 13:12:56 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
PAGE
PAGE #
全面质量管理成果报告书
成果题目：
提高处理变压器铁芯多点接地效率
QC小组名称：十堰供电公司高试班 QC小组
立题时间：二零零四年元月
完成时间：二零零五年十二月
湖北省电力公司十堰供电公司
、小组概况
小组名称
十堰供电公司咼试班QC小组
成立时间
1998年6月
注册编号
SYB小组类型
现场型
课题注册
2005年8月
本次活动时间
2004年1月至2005年12月
历年来活动情况
1
2002 年
突破常规屏蔽，研制专用屏蔽线
市公司三等奖
2
2003 年
提高真空开关测速试验率
市公司二等奖
3
2004 年
不拆引线测量220KV变压器
市公司一等奖
4
2005 年
提高处理变压器铁芯多点接地效率
市公司二等奖
小组成员简介
吴华东
男
大专
组长
QC方案策划
刘邦海
男
大学
副组长
QC方案策划
华强
男
高中
组员
方案实施
曹建
男
技校
组员
协作实施
何恩贵
男
高中
组员
协作实施
王德东
男
高中
组员
协作实施
张克
男
大专
组员
协作实施
匡祥彬
男
高中
组员
协作实施
二、选题理由
变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件，保证 它们的可靠运行是人们所关注的问题。统计资料表明因铁芯问题造成 故障，占变压器总事故中的第三位。制造部门对变压器铁芯缺陷已引 起重视，并在铁芯可靠接地、铁芯接地监视，以及保证一点接地方面 都进行了技术改进。运行部门也把检测和发现铁芯故障提到相当高 度。然而，变压器铁芯故障仍屡有发生，其原因主要是由于铁芯多点 接地和铁芯接地不良造成。变压器铁芯多点接地故障，多数情况下是 由于悬浮物在电磁场作用下形成导电小桥或铁芯毛刺造成的， 如果对
变压器进行吊罩处理，既延长了停电时间，也降低了供电可靠性，所 以我们决定采用新的方法处理变压器铁芯多点接地故障，减少停电时 间，提高经济效益。
A
探索新方法
制图：刘邦海
日期：2006年1月
三、现状调查
针对处理变压器铁芯多点接地的问题，我们进行了一次现状调 查，调查情况如下：
调查一：铁芯多点接地类型较多，其分析、确定、查找、处理较 为复杂，人员素质需要提高。
调查二：一套试验设备只能进行一项试验项目，试验时间长。
调查三：吊芯消耗资源大，需要大量的资金支持。
调查四：处理铁芯多点接地方法众多，应根据不同故障类型以及 实际运行情况选择合适的处理方法。
四、目标确认
在变压器不吊罩的情况下，通过采用新办法处理由于悬浮物在电 磁场作用下形成导电小桥或铁芯毛刺造成的变压器铁芯多点接地故 障，我们拟定本次小组活动达到以下目标：
降低资源消耗目标柱形图
（附下页）
资源消耗（元）
本次QC小组的活动目标：处理铁芯多点接地 总的资源消耗由3万元降低为1万元。
五、目标论证
我们十堰供电公司变电部高试班 QGJ、组由具有丰富实践经验的 工程师、技师和工程技术人员组成。现场实际经验及理论知识丰富， 对各种试验方法精通，我们认为运用电容放电冲击法处理由于悬浮物 在电磁场作用下形成的导电小桥或铁芯毛刺而引起的变压器铁芯多 点接地故障是可行的（如果是变压器内部出现“死”接地，那必须进
行吊芯检查、处理），加上各级领导的重视和大力支持，我们相信通
过我们的努力，一定能实现本次 Q（活动目标的要求。
、六、原因分析
本小组成员针对处理变压器铁芯接地故障效率低的原因我们
进行了分析，并将可能的原因列举在因果图上:
因果分析图
七、要因确认
根据因果分析图，我们对所有的五条原因逐条加以确认:
确认 1 分析、处理较为复杂
虽然接地类型分析、处理较为复杂，这是受客观因素制约的，但是通过我 们自身的努力，如：以往的经验积累、查阅相关技术资料、请教系统内的技术 专家等，我们是可以完成的，因此我们认为这不是主要原因。
结论：非主要原因
确认2:试验时间长
目前，我们高试班所使用的试验设备大多数是一套试验设备只能进行一项 试验，试验过程中我们需要不断地搭建试验平台，从而也延长了整个试验的时 间，这也是受客观因素制约的，所以我们认为这也不是主要原因。
结论：非主要原因
确认3：需要大量的资金支持
吊芯检查试验过程中需要检修、保护、高试、油化几个专业同时配合，同 时需要动用吊车、车辆，另外还要补充油等，这也是受客观因素制约的，所以 我们认为这也不是主要原因。
结论：非主要原因
= 确认 4: 受环境限制
DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》中明确规定了各项高压试验项 目的温度、湿度要求，这也是受客观因素制约的，所以我们认为这也不是主要 原因。
结论：非主要原因
— 确认5：选择合适的方法
铁芯多点接地类型较多，针对不同的类型处理方法也较多，选择合适的处 理方法就显得尤为重要，这是受主观因素决定的，是可以改变的，因此我们认 为这是主要原因。
结论：主要原因
通过要因确认，我们确定其主要原因为:
1、选择合适的方法
八、制定对策
铁芯多点接地类型
由于铁芯夹件肢板距芯柱太近、 铁芯叠片因某种原因翘起后， 触及到夹 件肢板，形成多点接地。
铁轭螺杆的衬套过长，与铁轭叠片相碰，构成了新的接地点。
铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损，使垫脚铁轭处叠片相 碰造成接地。
具有潜油泵装置的大中型变压器，由于潜油泵轴承磨损，金属粉末进入 油箱中，淤积油箱底部， 在电磁力作用下形成桥路， 将下铁轭与垫脚或箱底接通， 形成多点接地。
油浸变压器油箱盖上的温度计座套过长，与上夹件或铁轭、旁柱边沿相 碰，构成新的接地点。
油浸变压器油箱中落入了金属异物，这类金属异物使铁芯叠片和箱体构 通，形成接地。
下夹件与铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面不清洁，附有较多的油泥，使 其绝缘电阻值降为零时，构成了多点接地。
上述多点接地故障中以类型 (4) 出现的几率最多。
多点接地故障的检测
铁芯多点接地故障判断方法通常从两方面检测：
(1)进行气相色谱分析。①色谱分析中总烃含量高，超过《规程》规定的注 意值(150ppm ;乙烯(CH4)在其中占较大比重；乙炔(C2H2)含量低或不出现, 即使出现，一般也达不到《规程》规定的注意值(5ppm。②总烃产气速率往往 超过《规程》规定的注意值(密封式为 0.5ml/h )，其中乙烯的产生速率呈急剧
上升趋势。③用IEC三比值法，特征气体的比值编码一般为 022。④估算的温度
一般高于700C,低于1000C。
如果色谱分析出现上述特征， 并设法证实不是分接开关接触不良和潜油泵故 障引起裸金属过热； 同时，如测得铁芯绝缘电阻为零或比投运前明显下降， 则基 本上可以判断为变压器发生了铁芯多点接地故障。
(2) 测量接地线有无电流。可在变压器铁芯外引接地套管的接地引线上，用 钳形表测量引线上是否有电流。
变压器铁芯正常接地时， 因无电流回路形成， 接 地线上电流很小 (一般不大于 0.1A) 或等于零。当存在多点接地时，铁芯主磁通 周围相当于有短路匝存在， 匝内将流过环流， 其值决定于故障点与正常接地点的 距离，即短路匝中包围磁通的多少。
一般可达几十安培。
利用测量接地引线中有 无电流，很准确地判断出铁芯有无多点接地故障。
采用的措施 针对悬浮物在电磁场作用下形成导电小桥或铁芯毛刺造成的变压器铁芯多 点接地故障，用以下方法来处理效果比较明显：
1 、电容放电冲击法；
2、 交流电弧法；
3、 大电流冲击法，即采用电焊机。
同时我们QC小组还分析：如果利用电焊机进行大电流冲击法， 现场操作不方便，点焊时间不好掌握，易造成铁芯绝缘受损；若采用 兆欧表对电容器充电， 再由电容器对变压器铁芯放电的方法， 也存在
操作不便，且电容器参数不好选择的缺点。通过比较，决定采用 FCE
—T型放电校验仪，输出电压：0?750V,输出电流5KA 10?20us, 主要是考虑该仪器的输出电流大， 而时间极短，不会对铁芯绝缘造成
图中电容C为50 uF左右，直流电压发生器输出电压大约为 1000V。使用时首先合双向开关 K到1侧，对电容C充电，充电后快 速把开关K合到2侧，对变压器放电。反复几次，故障即可消除。
九、实施对策
现以十堰供电公司110 KV西城变电站西1#主变（双绕组）为例 分析、判断和处理铁芯由于悬浮物在电磁场作用下形成导电小桥或铁 芯毛刺造成的多点接地故障。
1.2004年2月10日我们对该主变进行预防性试验时发现该主变 铁芯对地绝缘电阻为 10MQ ,与以往测试值（5000 MQ）相比明显下 降，判断主变铁芯可能存在多点接地故障，高压试验数据结果显示：
表一 绝缘试验数据（注：预试时间2004年2月10日 变压器顶层油温30。C ）
项 目
高压/低压及地
低压/中压及地
高、低及地
R15(MQ)
15000
6000
5000
R6QMQ)
20000
8000
7000
吸收比
1.33
1.33
1.40
泄漏电流（卩A）
12. 0
7. 0
2. 0
变压器tg 3%
0.707
0.712
0.710
套管
A
B
C
tg 3%
0.243
0.252
0.258
电容量（PF）
159.3
159.7
159.8
直
A0
B0
C0
1.122
1.125
1.123
ab
be
ea
流
电
阻
0.01466
0.01469
0.01463
(Q)
（运行档）
电气试验数据跟以往测试值相比正常，同时从以往的色谱数据 看，该主变没有出现过热现象，并判断接地现象出现的时间不长。当 时的系统运行方式不允许对变压器进行停电吊芯检查，决定将西 1#
主变暂投入运行，以油色谱试验对该主变进行跟踪， 监视故障点的产 气速率。
2.试验后西1#主变投入运行，油色谱跟踪的数据如下表所
示
表二烃类气体含量注意值
气体成分
含量（卩l/L
总烃
150
乙炔
5
氢气
150
注：依据规程 DL/T 596-1996
表三变压器和电抗器绝对产气速率注意值 ml/d
气体组分
开放式
隔膜式
总 烃
6
12
乙 炔
0.1
0.2
氢
5
10
一氧化碳
50
100
二氧化碳
100
200
表四油质气相色谱试验数据（卩I/L ）
设备名
西1#主变 电压等级 110kv
容量
20MVA 油重t
12
油种 25
制造厂
武汉长江变压器厂
油保护方式
隔膜式
:调压方式 有载
投运日期
1994-2
冷却方式
OWAF
出厂序号
86695
出厂年月
1993-11
取样 条件
取样日期
2004-2-11
2004-2-14
2004-2-17
分析日期
2004-2-11
2004-2-14
2004-2-17
组 分 含 量
卩L/L
H2
22.93
25.01
24.89
CO
569.7
842.23
682.84
CO2
4244.04
5290.76
7346.85
CH4
35.89
41.82
38.34
C2H4
110.85
140.92
167.02
C2H6
22.97
30.47
36.19
C2H2
0.75
0.89
0.92
总烃
170.46
214.10
242.47
总烃产气率 ml/d
195. 04
126. 79
对表四油色谱数据进行如下分析：（1） 2004年2月11日至2004 年2月17日期间总烃绝对产气速率超标，分别为：195.04 ml/d、 126.79 ml/d，且各种特征气体产气速率都有逐渐上升的趋势；（2） 三次试验结果均显示总烃绝对值超标（标准值不大于 150卩I/L ）,
特征气体为甲烷和乙烯，乙烯为主要成份 ?,次要成分为氢气和乙烷， 特征气体的比值编码为022,是高于700C高温范围的热故障，根据 月岗淑郎推荐公式，即 T= 322log [C2H4/C2H6]+525 （C），估算为 739C （取2004年2月17日的试验数据计算）;（3）当总烃含量超过 注意值时，并且CO含量大于300卩I/L时，可能存在固体绝缘过热故 障。通过以上几点可以判断铁芯接地缺陷有加剧发展的趋势， 为避免
故障扩大和引起铁芯损坏以致影响主变的正常运行，我们决定将西
1#主变停运，进行铁芯多点接地处理。
我们QC小组查阅了相关的技术资料并请教了系统内的技术专家 后综合分析，认为造成铁芯多点接地可能还是由于铁芯毛刺或悬浮物 在电磁场作用下形成导电小桥引起的接地故障， 决定用电容放电法先 进行处理。
2004年2月18日，我们QC小组首先用100V电压对铁芯 进行放电，此时听到左下角有放电声，用万用表测得铁芯对地电阻为 15MD，考虑铁芯对地绝缘垫片较薄，只升到 600V电压再次冲击，第 三次后就听不到放电声。立即用摇表测得铁芯绝缘为 5000MD，说明 故障点已消除。主变投入运行后，我们又多次进行了油色谱试验跟踪， 发现各项技术指标均在合格范围内，说明西 1#主变铁芯多点接地故 障已彻底消除。
十、效果检查
通过对西1#主变的处理方法我们看出，新的方法能够处理变压器 由于铁芯毛刺或悬浮物在电磁场作用下形成导电小桥引起的接地故 障。由于处理这种主变铁芯多点接地不用对变压器进行吊罩处理， 所
以处理变压器多点接地总的资源消耗大大降低。
我们将活动前后的资 源消耗情况作出对比，并列出柱形图进行比较：
活动后资源消耗目标柱形图
资源消耗（元）
制图：刘邦海
日期：2006年1月
通过柱形图可以看出通过活动将资源消耗由原来的三万元降低
为五千元，达到了活动前的目标。
十一、巩固措施
此次是我们首次进行大型变压器铁芯由于毛刺或悬浮物在电磁
场作用下形成导电小桥引起的多点接地故障处理，我们将在今后的工 作中对该变压器进行绝缘监督跟踪， 积累经验，以便更好地运用到实 践当中，从而保证电力设备的健康、安全、稳定运行。
十二、下一步打算
通过本次QC活动，我们QGJ、组取得的成果是显著的，在活动中我 们探索了处理变压器铁芯由于毛刺或悬浮物在电磁场作用下形成导 电小桥引起的多点接地故障地的新方法， 提高了劳动生产率，增强了 安全性及供电可靠性。
我们在今后工作中将不断地开展 QGJ、组活动，使QGJ、组活动在实 际生产中得到继续深化和提高。
