■  李宏伟 李世亮 赵悦冰  河南省电力公司周口供电公司

      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。目前，我国制造的大中型变压器的铁芯都经一只套管引至油箱体外部接地。这是因为电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中，且场强各异。若铁芯不可靠接地，会在接地点形成闭合回路，造成环流，引起铁芯局部过热导致绝缘油分解，还可能使接地片熔断或烧坏铁芯，导致铁芯电位悬浮，产生放电，甚至损坏变压器。有关统计资料表明，因铁芯多点接地造成的事故占变压器总事故中的第三位。因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。

 

一、铁芯多点接地故障的原因

      1．安装时疏忽使铁芯碰外壳,碰夹件。

      2．穿心螺栓刚座套过长与硅钢片短接。

      3．铁芯绝缘受潮或损伤，导致铁芯高阻多点接地。

      4．潜油泵轴承磨损,产生金属粉末,形成桥路,造成箱底与铁扼多点接地。

      5．接地片因加工工艺和设计不良造成短路。

      6．铁芯小套管引线跟转碰壳。

      7．由遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生毛刺,铁锈与焊渣等因素引起的接地。

 

二、铁芯多点接地故障的判断

      1．测量铁芯绝缘电阻如绝缘电阻为零或很低，则表明可能存在铁芯接地故障。

      2．监视接地线中环流

      对铁芯或夹件通过小套管外引接地的变压器，应监视接地线中是否有环流，方法,可在外引接地引下线上,用钳型表测量电流,正常时该电流很小,一般几十毫安到几百毫安(小与300ma)。测量时受漏磁场的影响, 钳型电流表应放在变压器的中间位置,选择干扰最小的方向 .如有，则应使变压器停运，测量铁芯的绝缘电阻。

      3．气相色谱分析

      对油中含气量进行气相色谱分析，也是发现变压器铁芯接地最有效的方法。出现铁芯接地故障的变压器，其油色谱分析数据中，总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”   （gb725287）规定的注意值（150μl/l），其中乙烯（c₂h₄）、甲烷（c₂h₂）含量低或没有，即未达到规定注意值若乙炔也超过注意值（5μl/l），则可能是动态接地故障。气相色谱分析法可与前两种方法综合使用，以判定铁芯是否多点接地。

三、铁芯多点接地故障的处理方法

      1. 不吊芯临时串接限流电阻

      发现变压器铁芯多点接地故障后，需停电进行吊芯检查和处理。对于系统暂不允许停电检查的，可采用在外引铁芯接地回路上串接电阻的临时应急措施，以限制环流增加，防止故障进一步恶化。在串接电阻前，应分别测量铁芯接地回路的环流和开路电压，然后计算应串电阻阻值。所串电阻不宜太大，以保护铁芯基本处于地电位；也不宜太小，以将环流限制在0.1a以下。同时还需注意所串电阻的热容量，以防烧坏电阻造成铁芯开路。

      2. 吊芯检查

      （1）分部测量各夹件或穿心螺杆对铁芯（两分半式铁芯可将中间连片打开）的绝缘以逐步缩小故障查找范围。

      （2）检查各间隙、槽部重点部位有无金属夹杂物。

      （3）清除铁芯或绝缘垫片上的铁锈或油泥，对铁芯底部看不到的地方用铁丝清理。

      （4）对各间隙用油冲洗或氮气冲吹清理。

      （5）用榔头敲击振动夹件，同时用摇表监测，看绝缘是否发生变化，查找并消除动态接地点。

      3.电容放电法

      由于变压器本体在空气中暴露时间不宜太长，以及变压器装配形式的制约，现场很多情况下无法找到确切接地点，特别是由于铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接地，更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法，这种方法要视现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下均可进行。如图1。

      4.交流法

      将变压器低压绕组接人220~380v交流电压，高压侧与中压侧短路接地，此时铁芯中有磁通存在。如果有多点接地故障时，用毫安表测量会出现电流(铁芯和夹件的连接片应打开)。用毫安表沿铁轭各级逐点测量，当毫安表中电流为零时，则该处为故障点。这种测电流法比测电压法准确、直观。

      5. 电焊机交流法

      将铁芯的正常接地点断开，用电焊机装置给铁芯加电流。当电流逐渐增大，且铁芯故障接地点电阻大时，故障点温度升高很快，变压器油将分解而冒烟，从而可以观察到故障点部位。故障点是否消除可用铁芯加压法验证。

 

四、建议

      1．运行中的变压器最好能在铁芯接地线上装设电流表，便于及时发现故障。特别是在放电冲击法消除接地现象后，更要加强监视，防止再次形成故障。

      2．当出现铁芯多点接地故障时，要在综合测定和全面分析检查后，视具体情况选择处理方案，切不可盲目进行放电冲击或电焊烧除，以免造成绝缘损坏，故障扩大。

      3．每次吊芯大修时，一定要清洁油箱底部的油泥铁锈等杂物，并用油进行一次全面冲洗。

      4．加强潜油泵及冷却器的检修，防止由于轴承磨损或金属剥落，造成变压器铁芯多点接地故障。

作者简介

李宏伟，河南省电力公司周口供电公司变电检修工区主任。

李世亮，河南省电力公司周口供电公司变电检修工区高压试验班班长，从事高电压绝缘技术工作。

赵悦冰，河南省电力公司周口供电公司变电检修工区，从事高电压绝缘技术工作。