変圧器のコアが故障した場合、どうすればよいですか？

運用部門は、変圧器のコア故障の検出・発見レベルを高い水準に引き上げた。しかしながら、コアの多点接地やコアの接地不良などが原因で、変圧器のコア故障は依然として頻繁に発生している。本稿では、これら2つの故障状態に対する判定・処理方法を紹介する。

1つ

私。

鉄芯が通常の状態で少し接地する必要がある理由は

変圧器の通常運転時、活線巻線とタンクの間には電界が発生し、鉄心やその他の金属部品はこの電界内にあります。静電容量の分布が不均一で電界強度が異なるため、鉄心の金属ホースやステンレス鋼ホースが接地できない場合、充放電が発生し、固体絶縁体や油の絶縁強度が損なわれます。したがって、鉄心には接地可能な接点が必要です。

鉄心は、ケイ素鋼板、金属ホース、ステンレス鋼ホースで構成されています。渦電流を低減するために、鋼板間に一定の絶縁抵抗（一般的には数オームから数十オーム程度）が設けられています。この絶縁抵抗は経路として機能し、鉄心内の1点の接地だけで、鉄心積層板全体の電位を接地電位にクランプすることができます。

鉄心またはその金属部品が2点以上（多点）で接地されている場合、接地点間に閉ループが形成され、ボンドチェーンの磁束が起電力を誘起してループを形成し、局所的な過熱や鉄心の焼損を引き起こす可能性があります。

変圧器の鉄心は一点のみ接地されており、これは通常の接地方法です。つまり、鉄心の金属ホースは接地されなければならず、その接地箇所は一点に限られます。

鉄心故障の主な原因は2つあり、1つは施工不良による短絡、もう1つは金属ホース、ステンレス鋼ホース、付属品、および外部要因による多点接地です。

II.

鉄心多点接地型

（１）変圧器の設置が完了した後、燃料タンクの上部カバーに搬送された位置決めピンを反転または取り外して、金属ホースとステンレス鋼ホースの多点接地を形成しない。

（２）鉄心クランプ脚がコア柱に近すぎるため、鉄心積層板が何らかの理由で持ち上げられ、クランプ脚に接触し、金属ホースとステンレス鋼ホースの多点接地が形成される。

（３）鉄製ヨークねじのブッシングが長すぎて鉄製ヨークの積層板と衝突し、新たな接地点が形成される。

（４）鉄芯下のクリップの脚と鉄ヨークの間の絶縁ボール紙が脱落または損傷し、脚と鉄ヨークの積層板が衝突して接地する。

（５）水中ポンプ装置を備えた大型および中型変圧器では、水中ポンプベアリングの摩耗により、金属粉が油タンクに入り、油タンクの底に蓄積し、電磁力の作用によりブリッジを形成し、下部鉄ヨークをボックスの脚または底に接続して金属ホースステンレス鋼ホースを複数の点で接地します。

（６）油入変圧器の油タンクカバーの温度計シートカバーが長すぎて、上部クリップや鉄製ヨーク、側柱の端に衝突し、新たな接地点を形成している。

（７）金属異物が油入変圧器の油タンク内に落下し、そのような金属異物が鉄心積層板と筐体本体を接続して接地を形成する。

（８）下部クランプと鉄製ヨークラダーの間の木製ブロックが湿っているか、表面が汚れていて、大量のスラッジが付着しているため、絶縁抵抗値がゼロに低下すると、多点接地となる。

III.

多点接地における異常現象

（１）鉄心内に渦電流が発生し、鉄損が増加し、鉄心の金属ホースが部分的に過熱する。

（２）多点接地が深刻で長期間放置されると、変圧器の連続運転により油と巻線が過熱し、油紙絶縁が徐々に劣化します。大きな鉄心が過熱すると、鉄心が焼損します。

（３）長時間にわたる多点接地は、油浸変圧器油を劣化させ、可燃性ガスを発生させ、ガスリレーを作動させる。

（４）鉄芯の過熱により、本体内の木片やクリップが炭化する。

（５）深刻な多点接地は接地線が焼損し、変圧器が通常の一点接地を失い、その結果は悲惨なものとなる。

（６）多点接地も放電を引き起こす可能性がある。

IV.

多点地絡の検出

鉄心多点接地故障判定方法は、通常、以下の2つの側面から検出されます。

（１）ガスクロマトグラフィー分析を実施する。クロマトグラフィー分析において、ガス中のメタンおよびオレフィン成分の含有量が高く、一酸化炭素および二酸化炭素ガスの含有量が過去と比べてあまり変化しないか、または含有量が正常である場合、鉄心が過熱していることを意味する。過熱は、複数の箇所での接地によって引き起こされる可能性がある。

クロマトグラフィー分析でアセチレンガスが検出された場合、鉄芯に断続的な多点接地が発生していたことを示している。

（２）接地線に電流が流れているかどうかを測定します。クランプメーターを使用して、変圧器コアの外側にある接地ブッシングの接地リード線に電流が流れているかどうかを測定できます。変圧器コアが通常接地されている場合、電流ループは形成されません。接地線上の電流は非常に小さく、ミリアンペアレベル（一般的には0.3A未満）です。複数の接地点がある場合、鉄心の主磁束の周りに短絡ターンがあり、そのターンに循環電流が流れます。その値は、故障点と通常の接地点の相対位置、つまり短絡ターンに囲まれた磁束の量に依存します。一般的に、数十アンペアに達することがあります。接地リード線に電流が流れているかどうかを測定することで、鉄心に多点接地故障があるかどうかを非常に正確に判断できます。

V.

多点地絡のトラブルシューティング

（１）変圧器を停止できない場合の暫定的な除去方法：

①外部接地線があります。故障電流が大きい場合は、一時的に接地線を開放して運転することができます。ただし、故障点が解消された後、鉄心に浮遊電位が発生しないよう、監視を強化する必要があります。

②多点接地故障が不安定型の場合、動作接地線に直列にスライドワイヤ抵抗を接続することで、電流を1A未満に制限できます。スライドワイヤ抵抗の選択は、通常の動作接地線を開放した際に測定される電圧を、接地線に流れる電流で割った値となります。

③ クロマトグラフィー分析を用いて、故障箇所におけるガス発生率を監視する。

④測定によって正確な故障箇所を特定した後、対処できない場合は、鉄心の通常動作接地部分を故障箇所と同じ位置に移動させることで、循環電流を大幅に低減できます。

（２）徹底的なオーバーホール措置。監視により変圧器に多点接地故障が発見された場合、停止可能な変圧器は速やかに停止し、停止後に多点接地故障を完全に除去する必要があります。このような故障を除去するために、多点接地の種類と原因に応じて適切な保守措置を講じる必要があります。ただし、停電を中断しても故障箇所が見つからない場合があります。接地箇所を正確に特定するために、現場では以下の方法を使用できます。

① DC方式。鉄芯金属ホースとステンレス鋼ホースの接続部とクランプを開き、ヨークの両側のケイ素鋼板に6VのDC電圧を印加し、DC電圧計を使用してケイ素鋼板の各段間の電圧を順に測定します。電圧がゼロになるか、メーターの表示が反転した場合、そこが故障接地点とみなされます。

② 通信方法。変圧器の低電圧巻線を220～380Vの交流電圧に接続します。このとき、鉄心内の金属ホースとステンレス鋼ホースに磁束が発生します。複数の地絡がある場合は、ミリアンペア計を使用して電流を測定します（鉄心とクランプ。接続部は開いた状態にする必要があります）。ミリアンペア計を使用して、鉄ヨークに沿ってすべてのレベルで点ごとに測定します。ミリアンペアの電流がゼロのときが故障点です。