变压器铁心接地电流超标缺陷分析及处理金晶

变压器铁心接地电流超标缺陷分析及处理金晶

金晶

天威保变（合肥）变压器有限公司安徽合肥230000

摘要：电力变压器铁心必须有一点可靠接地。但若铁心出现另一个接地点，便形成了闭合回路，一方面造成铁心局部短路过热，严重时还可能烧损铁心；另一方面，在铁心的正常接地线上产生了环流。造成变压器局部过热，还可能产生放电性故障。因此，准确、及时诊断变压器铁心接地故障。并采取积极措施，这对系统的安全稳定运行意义重大。

关键词：变压器：铁心接地缺陷;故障处理

引言：变压器的铁心接地故障会造成铁心局部过热，严重时会造成铁心局部温升增加、轻瓦斯动作，甚至将会造成重瓦斯动作而跳闸的事故。烧熔的局部铁心形成铁心片间的短路故障，严重影响变压器的性能和正常工作，以致必须更换铁心硅钢片加以修复。

1运行变压器铁心接地缺陷原因分析

大型电力变压器在运行过程中，发生铁心接地缺陷主要包括以下几方面。(1)变压器在制造或大修过程中，如果金属丝、起重用的钢丝绳的断股及微小金属丝等被遗留在变压器油箱内，当变压器运行时，这些悬浮物在电磁场的作用下形成导电小桥，使铁心与油箱短接，这种情况常常发生在油箱底部。(2)潜油泵轴承磨损产生的金属粉末进入主变油箱中导致铁心与油箱短接。(3)变压器油箱和散热器等在制造过程中，由于焊渣清理不彻底，当变压器运行时，在油流作用下杂质往往被堆积在一起，使铁心与油箱短接。这种情况在强油循环冷却变压器中容易发生。(4)铁心上落有金属杂物，将铁心内的绝缘油道间或铁心与夹件间短接。(5)变压器进水使铁心底部绝缘垫块受潮，引起铁心对地绝缘下降。(6)铁心下夹件垫脚与铁轭间的绝缘板磨损脱落造成夹件与硅钢片相碰。(7)夹件本身过长或铁心定位装置松动，在器身受冲击发生位移后，夹件与油箱壁相碰。(8)下夹件支板距铁心柱或铁轭的距离偏小，在器身受冲击发生位移后相碰。(9)上、下铁轭表面硅钢片因波浪突起，与金属件或夹件相碰。(10)穿心螺杆或金属绑扎带绝缘损坏，与铁心或夹件等相碰。

2铁心接地缺陷检测

2.1运行中的检测方法

在变压器运行中，使用钳形电流表测量铁心外接地引下线中的接地电流，可判断铁心是否存在多点接地。该电流一般不大于100mA，若达到安培级，则可判断铁心存在多点接地。如果变压器的铁心和上夹件分别由套管引出接地，那么还可通过测量其接地线中的电流。判断故障部位。

2.2停运后的检测方法

变压器停运后，未吊罩时，可通过兆欧表测量铁心和夹件等引出的任一点接地的绝缘电阻来判断是否存在多点接地故障。

2.3气相色谱分析

对油中含气量进行气相色谱分析，也是发现变压器铁心接地的有效方法。变压器出现铁心接地故障时，通过油色谱分析，会发现总烃含量超过GB7252—87规定的注意值。在判定铁心是否多点接地时，气相色谱分析法可与前两种方法综合使用。

3电力变压器铁心多点接地故障处理

3.1运行变压器铁心接地故障处理

确认变压器出现铁心多点接地缺陷，而变压器本身又不能在短时间内停电检修时，可考虑使用下列方法。当运行时的电力变压器出现铁心接地故障时，为保证变压器设备的功能性和安全性，需立即停电处理和检查吊罩。针对系统不允许直接停电检查的变压器，采取串接电阻的应急措施，即将电阻串接在外引铁心接地回路上，以达到限制铁心接地回路的目的，避免环流造成故障的恶化。以某变电所为例，该电力变压器在进行电气实验时测得该铁心绝缘电阻为3mΩ。由于系统用电的连续性，因此不可进行停电吊罩处理。为保证变压器的安全性，需进行串接电阻处理。首先用钳形电流表对铁心接地回路进行测量，串接起电阻控制其环流在300mA内。在串接电阻后分析各个时段油色谱数据的检测结果。在串接电阻后，变压器内总烃含量出现短暂增加现象，造成该现象的原因为故障点气体未得到及时扩散，但随着时间变化，电压器内总烃数逐渐下降。串接2小时后，热点温度经公式估算为741摄氏度，表明发热点温度逐渐下降，故障得以有效控制。

对于小型变压器，使用大型滤油机将油从下部打入，利用油流冲击变压器底部，将导电颗粒冲离导电位置从而恢复铁心底部绝缘。

3.2当铁心接地故障时，进行不吊罩处理

比如说我们面对一台安装于防空室下的变压器，应该先从色谱分析判断出为动态性质的接地故障，当故障是由箱底不清洁(有金属异物)引起时，可判断该接地故障属动态性质，不是死接地。因此，就可以考虑能否利用榔头敲击的振动和放油时的油流使金属异物带出箱外。处理时，首先对该变压器本体进行放油，未见有金属异物，用兆欧表测量铁心对地绝缘电阻仍为零。接着，在用兆欧表测量铁心对地绝缘的同时，用榔头敲击油箱底部，发现箱体内铁心底部有“啪啪”的放电声，同时发现其放电声在移动，有意在放电声旁敲击，并使朝下夹件侧移动直至消失。然后测量铁心对地的绝缘值来判断接地故障是否已消除。在具体操作中，我们可以在放油阀对侧进油，利用油流带动金属异物，可以让工作人员从有载开关手孔门进入检查，在清除硅钢片下脚料后再进行真空脱气注油，然后投入运行，如果变压器油气相色谱分析数据均小于规定的注意值，就充分证明变压器铁心接地故障已被彻底消除。

3.3带电处理方法

由于该变电站为枢纽变电站，供电负载较大，短期内不能安排停电检修。为限制铁心与夹件间环流从而减缓绝缘裂化，决定在夹件接地引下线中串入电阻。由上述试验数据选取两只容量为1000W、阻值为600Q电阻并联作为串联电阻，同时并联一刀闸，以便测量不串电阻时的接地电流。在串入电阻后夹件接地电流为22mA，铁心接地电流为60mA。满足规程要求的小于100mA标准。在长期运行中电流值稳定，油色谱数据稳定，说明已消除该缺陷。

3.4电力系统中绝缘电阻的有效利用，可以适当的解决电路中的铁心多点接地故障处理。这是由于电路中的大多数应用的变压器铁心接地故障产生的原因主要有两大类，一个是由于铁心自身受潮而引起的；另一个是由于铁心绝缘短路接地的导电体本身有较大的电阻而引起的。因此，无论是哪有原因，合理有效的将绝缘物体加入到线路中．都可以最大程度做到防止电力系统中变压器铁心接地故障的发生。

3.5在设备停用的情况下，可采用电容放电冲击法排除故障当变压器铁心接地引出线断开，可以先利用兆欧表对电容进行充电，然后用刀闸开关进行放电，电容对铁心故障点进行放点后，测试铁心绝缘电阻，如电阻值正常证明故障已经排除。反之，可重复进行以上程序。如上述方法没有成效，可采取以下临时措施，限制故障进一步发展：监视故障点的产气速率；定期测量铁心的接地电流；对于不稳定接地，可在铁心接地引出线中串入一个可调电阻，将电流限制在1A以下。

结束语

变压器铁心接地故障容易造成轻瓦斯动作和局部过热，严重时可导致铁心局部烧损，使电力变压器不得不更换铁心硅钢片。目前，我国电力变压器在运行过程中时常发生铁心接地故障，对国家电网的安全运行造成不利影响，制造厂、运行单位和检修单位需高度重视该现象，做好提前预防工作。相关部门需严格按照国家电力标准，执行电力试验和色谱监督工作，综合判断故障特征，势必最大化的降低故障损失，维护电力变压器的正常运行。

参考文献

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