变压器铁芯多点接地故障分析及维护处理.docx

    变压器铁芯多点接地故障分析及维护处理    Summary：随着电力行业的安全稳定的运行和发展，变压器故障分析判断与检修作为目前电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学水平的有力措施，也是今后在电力生产中继续努力和发展的方向文章对变压器铁芯多点接地故障进行了分析，提出了维护处理措施，以供参考Keys：变压器；铁芯；多点接地；故障引言变压器铁芯多点接地，在变压器故障中是较为常见的，它会引起局部过热，使变压器油受热分解成为气体，一部分为可燃性气体，还可能使接地熔断或烧坏铁芯，使铁芯产生悬浮电位产生放电现象由于多点接地属于常见故障，且故障点的位置不尽相同，对于故障查找和处理都有很大的难度1变压器铁芯多点接地故障分析1.1故障类型导致铁芯多点接地故障的原因多种多样，主要有以下方面：（1）电力变压器安装竣工后，没有将油箱顶盖上运输的定位销去除掉或翻转过来，形成多点接地2）由于铁芯夹件的夹板距芯柱太近、铁芯叠片因某种原因翘起后，触及到夹件夹板，形成多点接地3）当铁轭叠片与铁轭螺杆的过长衬套相触碰时，也会形成多点接地4）若铁轭与铁芯下夹件垫脚间的绝缘纸板由于某种原因脱落时，垫脚铁轭处碟片就会相互碰撞，造成多点接地。

5）对于中大型变压器，一般内部设有潜油泵装置由于油泵轴承长期磨损，会使一部分金属粉落入油箱，并在油箱底部长期堆积，这些金属粉在电磁场的作用下，会在下铁轭与油箱底部形成桥路，造成金属软管多点接地的情况6）油浸型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，形成多点接地7）电力变压器油箱盖上的温度计座套过长，与上夹件或铁辆、旁柱边沿相碰，形成新的接地点8）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1.2异常现象一是，在铁芯中产生涡流，铁损增加，铁芯局部过热长时间的多点接地可能会使得油浸电力变压器油劣化而产生可燃性气体，造成气体继电器动作二是，多点接地严重时，又较长时间未处理，电力变压器连续运行将造成油及绕组也出现过热，油纸绝缘会慢慢开始老化，继而可能会引起铁芯叠片两片绝缘层由于老化而脱落，将造成更大规模的铁芯过热，烧毁铁芯因为铁芯过热造成器身中木质夹件及垫块出现碳化三是，多点接地还会引起放电较为严重的多点接地会造成接地线烧断，使电力变压器不能够正常的一点接地，那样的后果就更加严重1.3故障危害变压器正常运行时，铁芯需要有一点接地，但不能两点或多点接地。

若设备出现异常，铁芯在另一点和大地相连，会因此引发铁芯多点接地故障因为铁芯在额定激磁电压下，用电压表测量两端片间电压时，发现两端片间有电位差存在这个电位差是有铁芯、电压表、导线所构成的回路与铁芯内磁通相铰链而产生的因为铰链的磁通数量相当于总磁通1/2，这个电压的数值大体相当于匝电压的1/2所以变压器铁芯多点接地点就会形成闭合回路，造成铁芯接地电流，此电流会引起局部过热，造成变压器油受热分解成气体[1]还可能使接地扁铁熔断铁芯，使铁芯产生悬浮电位产生循环放电现象，烧毁铁芯对变压器故障发生率进行统计发现，铁芯多点接地占据第三位，属于一种较为常见的故障类型2变压器铁芯多点接地故障的检测方法2.1带电检测法带电检测法指的是在不停电、变压器正常运行的状态下，对流经接地线的电流进行测量这种方法优势明显，不会对变压器的正常工作造成影响，经济损失小，操作便捷，但也存在一个弊端，就是对检修人员具有一定的危险性具体操作步骤是：在变压器铁芯接地线上，用线钳安培表测量电流是否存在变压器的正常运行，因为没有电流回路，所以在接地线上的电流为毫安级很小，一般不超过0.1A当多点接地的故障存在时，铁芯主磁通的周围就像有短路匝存在的情况，流过的环流由正常接地点与故障点的相对位置所决定，即短路匝中包围磁通的多少，一般数值为几十安培、通过测量接地导线是否存在电流，判断铁芯是否有多点接地故障是非常准确的[2]。

2.2绝缘电阻测量法绝缘电阻测量法也是停电检测法，指的是对变压器进行停电，在其不工作的状态下进行检测，该方法检测更彻底，更直接，但缺点是会造成一定的经济损失，影响用电具体的检测步骤是：先断开变压器的接地下引线，使用电表对变压器铁芯进行绝缘电阻检测，若绝缘阻值很低，则较大可能出现了多点接地的情况2.3色谱分析法变压器油中气体含量的气相色谱分析是检测变压器铁心是否为多点接地的有效方法对变压器铁芯多点接地故障油色谱的发生通常有以下特点：总烃含量超过150μL/L，平时注意乙烯值和甲烷占较大比例，乙炔含量低或没有，这不符合的注意价值准则的规定（5L/L）当色谱中乙炔超标时，铁芯接地可以看成是动态接地故障[3]当色谱分析显示上述特性时，当铁芯绝缘电阻为零或非常低时，铁芯接地线中存在环流，则可以确定变压器铁芯发生多点接地故障3变压器多点接地故障的处理措施3.1常规吊罩检查对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的，应将定位销翻转过来或除掉铁轭与夹件垫脚间的绝缘纸板破损或脱落者，必须要依照绝缘规范要求，换成较厚的新纸板因夹件夹板距铁心太过于近，可能会与翘起的叠片相碰，则应扳直翘起的叠片和调整夹件夹板，使两者间距离符合绝缘间隙标准。

在变压器吊罩后应认真清理检查内部遗留的杂质和沉积的污垢，过滤变压器油脂，仔细检查清扫铁芯、夹件、轭铁、绝缘垫块同时认真清除油中的金属颗粒、金属异物及杂质，清除油箱各部的油泥，有条件的应对变压器油进行真空干燥处理，清除水分吊罩检查受气候条件的制约，提前掌握气象信息，选择晴朗的天气但吊罩检查工作量大、费用高，且大型变压器吊罩存在一定风险3.2临时串接电阻处理法由于受电网运行方式影响，部分地区单主变运行，未构成环网供电，因而不能进行停电消缺，从而影响变压器的运行状态，因而，在变压器铁芯引下线处串联限流电阻可以有效限制铁芯接地电流，从而达到降低环流的目的在采取上述临时性措施之前，首先要确定铁芯接地回路的环流以及开路电压的大小，据此进行计算，得到串联电阻阻值通常情况下，为了确保环流不超过0.1A，同时确保铁芯基本处于低电位，串联电阻的阻值过大、过小都是不合适的另外，该电阻的热容量也是必须考虑的，否则有可能烧坏，导致铁芯开路3.3放电冲击处理法考虑到变压器不应该和空气接触太长的时间，及其装配型式这一因素，接地点的定位难度很高，尤其是多种原因导致的多点接地，更难判断和识别针对这样的故障，应该结合现场环境、接地方式和程度选择放电冲击法，无论是否为吊芯状态，都可以采用这种方法。

常用的放电冲击法包括电容直流电压法以及电焊机交流电流法前者只能识别并定位金属性接地故障，不过电流控制难度高，这种故障的发生率并不高，接地电阻通常达到几百欧级别；后者则较为经常使用电容直流冲击法现场操作较为复杂，且不易取材，虽有一定成效，但不宜推广4结语综上所述，铁芯接地故障已成为变压器频发性故障之一，它在变压器总事故中可占到30%～50%，应引起足够重视当变压器铁芯出现多点接地故障时，应根据现场情况全面分析，提出可靠的解决方案对于每次的吊芯大修，一定要全面彻底，清除隐患，对于变压的绝缘进行彻底检修，保证绝缘效果良好此外，还要加强日常检修，设立专门的检修岗位，对变压器的维护人员严格要求，从思想上重视变压器的安全工作Reference：[1]刘德祥，白秋杰，段明慧.浅谈电力变压器铁芯多点接地过热危害分析与处理方法[J].科技与企业，2015（5）：232-233.[2]王文玲.变压器铁芯多点接地故障的判断及处理[J].华东科技（学术版），2012（6）：276-276.[3]隋新世，孙明亮.变压器铁芯接地电流的测量力法与技巧[J].农村电上，2016（01）：22-23.  -全文完-。