沈平

【摘 要】軌道交通行業(yè)供電設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，干式變壓器故障率較低，常見(jiàn)故障主要有變壓器溫度異常、變壓器異響、鐵芯對(duì)地絕緣電阻低等。其中，鐵芯對(duì)地絕緣電阻低故障隱匿性較高，類似病毒，有較長(zhǎng)潛伏期，一旦“爆發(fā)”會(huì)給供電系統(tǒng)帶來(lái)重大安全隱患，甚至造成車站大面積停電，影響車站運(yùn)營(yíng)服務(wù)。本文以蘇州軌道交通2號(hào)線月亮灣站1#動(dòng)力變鐵芯對(duì)地絕緣電阻低故障處置為例，對(duì)故障發(fā)現(xiàn)、故障原因進(jìn)行分析，對(duì)排查過(guò)程、結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)相關(guān)檢修規(guī)程進(jìn)行完善，以提高供電維修部門處理干式變壓器鐵芯對(duì)地絕緣電阻低故障的能力。

【關(guān)鍵詞】軌道交通;干式變壓器;鐵芯對(duì)地絕緣電阻

一、故障發(fā)現(xiàn)過(guò)程

2019年10月23日，2號(hào)線供電委外檢修人員在測(cè)試月亮灣1#動(dòng)力變鐵芯對(duì)地絕緣時(shí)，發(fā)現(xiàn)絕緣電阻測(cè)試儀電壓無(wú)法上升，測(cè)得鐵芯對(duì)地絕緣值僅為0.3kΩ（正常運(yùn)行情況下，動(dòng)力變壓器的鐵芯對(duì)地絕緣值應(yīng)大于2MΩ）。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，檢修人員初步判斷造成該情況的原因?yàn)樽儔浩麒F芯連接位置可能存在積灰，導(dǎo)致變壓器鐵芯對(duì)地絕緣低，檢修人員對(duì)可能造成變壓器絕緣下降的部位（鐵芯頂端與夾件間的細(xì)縫、鐵芯與絕緣墊塊之間的細(xì)縫、穿心螺桿與鐵芯間絕緣、溫感探頭是否破損、鐵芯四角突出位置與夾件是否接觸等）進(jìn)行檢查、清掃后，鐵芯對(duì)地絕緣仍未恢復(fù)。根據(jù)《高壓供電運(yùn)行、維護(hù)、檢修規(guī)程》和《華鵬干式變壓器安裝使用說(shuō)明書(shū)》的相關(guān)要求，當(dāng)晚將1#動(dòng)力變壓器退出運(yùn)行。

二、故障原因分析及排查過(guò)程

2019年10月24日，供電二車間組織專業(yè)人員進(jìn)行討論，一致認(rèn)為變壓器運(yùn)行環(huán)境通風(fēng)良好，因受潮導(dǎo)致變壓器鐵芯對(duì)地絕緣降低的可能性較低，同時(shí)結(jié)合其他車間專業(yè)工程師、廠家技術(shù)人員的意見(jiàn)，車間專業(yè)人員認(rèn)為變壓器鐵芯某處存在短接。車間遂組織變壓器廠家召開(kāi)會(huì)議，制定排查方案，組建故障排查小組，就可能造成變壓器鐵芯對(duì)地絕緣降低故障的4種變壓器外部原因、2種變壓器內(nèi)部原因逐一進(jìn)行排查。

1）變壓器檢修或者安裝時(shí)，不慎將金屬異物掉進(jìn)鐵芯與低壓線圈之間導(dǎo)致絕緣下降。故障排查小組使用手電，對(duì)變壓器鐵芯與低壓線圈內(nèi)部進(jìn)行檢查，無(wú)螺栓螺母等金屬異物，用無(wú)紡布擦拭后，測(cè)試變壓器鐵芯對(duì)地絕緣，絕緣未升高，排除其存在異物;

2）、鐵芯上端部分與夾件接觸的細(xì)縫位置積灰嚴(yán)重，造成鐵芯與夾件之間導(dǎo)通。故障排查小組使用用無(wú)紡布擦去表面灰塵后、為保證細(xì)縫內(nèi)的灰塵被擦干凈，使用專用吸塵硅膠將細(xì)縫中的灰塵粘出，測(cè)試變壓器鐵芯對(duì)地絕緣，絕緣未升高，排除了、細(xì)縫積灰影響絕緣的可能;

3）、穿心螺桿的絕緣護(hù)套破損造成鐵芯與夾件之間導(dǎo)通。故障排查小組重新測(cè)試了穿心螺桿對(duì)夾件的絕緣，絕緣值為36GΩ，說(shuō)明鐵芯與夾件無(wú)導(dǎo)通，絕緣性能良好，排除穿心螺桿絕緣護(hù)套故障的可能;

4）、絕緣墊塊與鐵芯之間積灰嚴(yán)重導(dǎo)致鐵芯與夾件導(dǎo)通。故障排查小組使用無(wú)紡布對(duì)絕緣墊塊及鐵芯間的縫隙進(jìn)行擦拭后，測(cè)試鐵芯對(duì)地絕緣，絕緣值僅仍為0.3kΩ，排除了絕緣墊塊因灰塵積累造成絕緣下降的影響。

5）變壓器夾件與鐵芯之間的絕緣板破損。廠家人員打開(kāi)變壓器夾件，在夾件與鐵芯之間增加絕緣層后，測(cè)試鐵芯對(duì)地絕緣，鐵芯對(duì)地絕緣測(cè)試值仍為0.3kΩ，說(shuō)明變壓器夾件與鐵芯之間絕緣板完好，排除夾件內(nèi)部絕緣層故障。

6）拉板與鐵芯之間的絕緣層破壞。廠家人員松開(kāi)夾件，推開(kāi)絕緣拉板，進(jìn)行鐵芯對(duì)地絕緣測(cè)試，發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)C相下端拉板與鐵芯之間放電，進(jìn)一步對(duì)放電位置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣板存在殘缺（見(jiàn)圖1），加裝絕緣紙后，重新測(cè)試鐵芯對(duì)地絕緣，絕緣數(shù)值未16GΩ（標(biāo)準(zhǔn)>2MΩ），說(shuō)明拉板與鐵芯間絕緣層損壞是造成本次故障的原因。

三、鐵芯對(duì)地絕緣故障經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、明確了變壓器可送電的判斷標(biāo)準(zhǔn)

變壓器運(yùn)行時(shí)，帶電繞組周圍有很強(qiáng)的電場(chǎng)，因場(chǎng)強(qiáng)分布不均，被包圍的鐵芯必須有可靠的接地，才能避免放電。鐵芯由硅鋼片組成，為減小渦流，片間有一定的絕緣電阻，由于片間的電容極大，在交變電場(chǎng)中視為通路，因此鐵芯只需要一點(diǎn)接地即可。當(dāng)鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)或者多點(diǎn)接地時(shí)，接地點(diǎn)與硅鋼片間形成閉合回路，因鐵芯硅鋼片被磁場(chǎng)包圍，閉合回路就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，造成鐵芯局部過(guò)熱，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，可破壞鐵芯與接觸部件的絕緣，一般兩點(diǎn)間距越大，渦流越明顯，接地點(diǎn)越多，渦流越明顯。

針對(duì)目前現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)干式變壓器鐵芯對(duì)地絕緣值沒(méi)有明確規(guī)定的情況，經(jīng)過(guò)變配電專業(yè)組討論，明確了以下內(nèi)容。1、原則上干式變壓器鐵芯對(duì)地絕緣不低于2MΩ即可送電;2、若鐵芯對(duì)地絕緣低于2MΩ且不低于100Ω，在對(duì)變壓器進(jìn)行清潔并檢查沒(méi)有接地點(diǎn)前提下可臨時(shí)送電，現(xiàn)場(chǎng)需留人保障，在送電72小時(shí)內(nèi)由副工長(zhǎng)以上人員牽頭對(duì)變壓器進(jìn)行復(fù)查;3、若鐵芯對(duì)地絕緣低于100Ω時(shí)，原則上使變壓器處于熱備用狀態(tài)，并聯(lián)系廠家盡快處理;

2、明確了變壓器夾件拆裝方法

1）松開(kāi)垂直方向的螺栓，將螺母擰到螺栓齊平。螺栓螺母的松緊必須均勻，以免出現(xiàn)絕緣破損或者滑絲等問(wèn)題。

2）松開(kāi)水平方向穿心螺栓，將螺母擰到螺栓齊平。（第二步不能與第一步顛倒，會(huì)造成水平螺栓損壞）

3）調(diào)節(jié)夾件兩端的螺桿，使夾件一側(cè)向外擴(kuò)張，直至出現(xiàn)縫隙。

4）用搖表測(cè)試，細(xì)縫間（拉板與鐵芯）是否有放電，或者絕緣電阻是否有明顯變化，若沒(méi)有變化增加絕緣紙重新測(cè)量。

5）一側(cè)檢查完后再檢查另一側(cè)，直至夾件全部檢查一遍。當(dāng)出現(xiàn)打火，或者增加絕緣紙后絕緣值達(dá)到2MΩ以上后才算處理成功。

結(jié)束語(yǔ)：

就近年來(lái)蘇州軌道交通供電設(shè)備發(fā)生的故障數(shù)量來(lái)看，干式變壓器故障相對(duì)較少，維保人員處置經(jīng)驗(yàn)不多，尤其是變壓器內(nèi)部問(wèn)題，車間對(duì)廠家的技術(shù)依賴較大。通過(guò)本次近2個(gè)月的故障排查處理過(guò)程，供電專業(yè)人員梳理了干式變壓器常見(jiàn)的故障類型、處置方法，提高了技術(shù)人員的自主能力，為設(shè)備出質(zhì)保后的自主維修積累了一定經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《華鵬干式變壓器安裝使用說(shuō)明書(shū)》

[2]《變配電專業(yè)技術(shù)組11月份例會(huì)會(huì)議紀(jì)要》

[3]《高壓供電運(yùn)行、維護(hù)、檢修規(guī)程》