干式变压器铁芯接地故障分析

干式变压器铁芯接地故障分析

杨玲玲 张艳魁

天津市特变电工变压器有限公司，天津 300300

摘要：干式变压器铁芯接地故障较为多发，在日常维护和检修过程中需引起高度重视，同时将变压器铁芯绝缘电阻实验列入停机检修计划当中，及时发现铁芯接地故障并采取相应的处理措施，这样才能有效的避免设备故障，提高检修效率。

关键词：干式变压器；铁芯；接地；故障分析

引言

干式变压器在运行过程中若出现铁芯接地故障，对变压器的危害比较大，应采取有效的措施避免故障的发生。在对干式变压器进行制造的过程中，需要将内部杂质进行有效的清理，并且在对新变压器进行安装的过程中，首先需要对铁芯夹片进行详细检查。此外，由于变压器绝缘缺陷的发展是一个动态过程，这就需要相关技术人员应对设备结构与运行状况进行全面的了解，通过对故障问题实施有效的分析，采取有效的措施确保变压器的正常运行。

1干式变压器设备概况

干式变压器因其结构特点，在实际使用过程中，变压器铁芯多点接地故障占有一定比例。但是由于干式变压器容量较小，现场对变压器铁芯多点接地危害的重视程度不足，变压器铁芯多点接地极可能引发低压绕组绝缘性能破坏、铁芯绝缘破坏甚者烧损铁芯绝缘或将变压器烧毁。内蒙古京泰发电有限责任公司煤泥低压配电系统所使用的两台干式变压器的型号为SCB10-2500/6.3，由中电电气（江苏）股份公司制造。机组正常运行过程中，点检员在巡检过程中发现1号煤泥变压器声音异常，疑似放电，由于在运行过程中变压器外壳振动和电磁声较大，通过人类听觉无法进行直观判断。

2干式变压器铁芯接地可能引发的危害分析

铁芯出现两点或多点接地时，两个或多个接地点就会形成闭合回路产生环流，如果变压器长时间的多点接地不但会增加变压器损耗，而且会引起变压器局部过热，严重时铁芯片、铁芯与夹件之间绝缘老化导致绝缘破坏，最终造成铁芯局部过热而烧毁。变压器铁芯温度变高时，变压器整体温度将上升，变压器温控器系统长时间投入运行，增加了变压器横流冷却风机的的运行时间，造成风机故障率增加，增加设备维护成本，而且变压器铁芯温度异常升高极可能导致变压器绕组绝缘损坏，进而导致变压器整体烧毁。

3干式变压器铁芯接地故障原因

3.1质量偏低

干式变压器铁芯接地故障一个较为重要的原因就是部件质量较低，主要有以下几种情况：第一，干式变铁芯接地片在设计与加工的过程中完整度不够，导致无法达到一定的质量；第二，铁芯硅钢片质量不符合标准，比如表面光滑度不够、锈蚀以及硅钢片绝缘漆脱落；第三，铁芯硅钢片叠片光滑度不够，并且压力较大，导致叠片之间的绝缘性不够；第四，在对铁芯加工的过程中，毛刺出现超标的情况，有悬浮物残留，在电磁场环境中会形成导电小桥，导致接地故障；第五，在进行加工的过程中，铁芯中有毛刺、金属丝等杂物，并且杂质两端在夹件与铁芯之间搭接。

3.2存在异物

在对干式变压器进行安装的过程中，安装部位会有一些残留物，比如铁丝、铁钉等；干式变压器在维护的过程中不慎将工器具遗落，低压线圈中有一些金属物，这在较大程度上使铁芯与拉板相连；在对铁芯进行清理的过程中，灰尘比较多，并且在清理期间导致铁芯不稳定接地，这在较大程度上会使铁芯出现接地故障，对干式变压器的正常运行造成较大影响。

3.3绝缘性降低

铁芯在运行的过程中，由于绝缘垫使用时间较长或者厚度相对较小，会在一定程度上导致绝缘性降低。铁芯与绑扎钢带间环氧板受热出现老化，底脚绝缘出现破损情况，导致底脚与铁芯相连。铁芯穿芯螺杆、压环压钉等一些绝缘件的绝缘性受到不同程度的损坏，致使绝缘性能出现不同程度的下降，对干式变压器铁芯正常运行造成一定的阻碍。

3.4干式变压器附件短路

穿芯螺杆钢座套过长，在此种情况下与硅钢片相接，极易造成干式变压器附件的短路情况；夹件与铁芯两者相接触的情况也会出现干式变压器附件短路的情况发生；铁芯与固定铁芯的绑扎钢带短接产生的干式变压器附件短路情况。

4故障查找方法

为保证人身与设备安全，干式变一般都在箱体内，铁芯多点接地故障查找应在停电状态下进行，一般通过以下4种方法进行查找。

4.1铁芯加压法

将铁芯正常接地点断开，采用2500V绝缘兆欧表加压于铁芯正常接地点，升压过程中会听到啪啪的放电声，根据放电火花查找故障点。

4.2交流法

断开铁芯正常接地点与低压绕组出线连接处，将220～380V交流电压施加于干式变低压绕组，用毫安表沿磁轭依次测量，当毫安表电流为零时，即为故障点。

4.3测量法

在安装或检修维护中，重视铁芯绝缘电阻的测试，记录绝缘数据，并与历史数据、同环境下同型号干式变数据对比，分析绝缘数据变化趋势，预判是否有铁芯多点接地故障，保证安装、检修质量。

4.4吊罩检查法

对干式变可能接地部位逐次进行吊罩检查，查找故障发生部位。

5故障处理措施

5.1电容器放电法与大电流冲击法

干式变压器铁芯在运行的过程中，会因一些因素对线路正常运行造成影响，导致短路问题的发生，主要是因焊渣、铁屑以及毛刺等因素阻碍线路正常运行。为此，电容器放电法与大电流冲击法能够有效处理线路短路问题，消除焊渣、铁屑以及毛刺等，具有较高的应用效果。

5.2清除法

干式变压器在应用的过程中，设备中的一些间隙极易出现灰尘或者异物，对变压器的正常运行造成较大的影响。为此，需要采用清除方法对变压器各个间隙中的异物进行全面的清除，在清除的过程中，针对不同的异物需要采用的不同清除方法，比如对于干式变压器铁芯底部金属异物，需要使用白布、吸尘器以及环氧板等方法对间隙进行吸附，以此达到清除的目的。

6日常维护管理要点

6.1清扫驱潮

干式变压器铁芯在运行的过程中，会受到湿度的影响，在一定程度上极易导致铁芯运行故障。为此，需要对其进行定期检查，采用的专用工具对变绕组以及铁芯中的异物及灰尘进行全面的清除，以此确保变压器内部铁芯的整洁。此外，由于干式变压器在工作过程中处于长期运行状态，会受到的不同季节的影响，不同季节湿度差异比较大，温差会使变压器内壁有水珠附着，若不对水珠进行有效的清理，会导致变压器中的铁芯出现生锈的情况，极易导致铁芯发生故障。为此，为了避免铁芯运行过程中发生故障，需要对水珠进行清理时，一般情况下采用电吹风或者碘钨灯对变压器进行湿度的处理，以此确保干式变压器的正常运行。

6.2定期巡检

在对干式变压器铁芯进行检查的过程中，重点检查铁芯接地部位，并将其列入到定期巡检项目中，其中电气检查项目主要有异音检查、异常放电检查以及过载检查等现象。其次，还应对三相绕组温度的提升是否正常、箱体是否正常通风，同时还需要对紧固件、引出线以及穿芯螺杆在接地的过程中是否有松动的情况。对底部绝缘垫块、铁芯与加碱之间的绝缘漆的脱落情况实施全面的检查，还需要对铁芯硅钢片中是否有波浪鼓起，同时对铁芯柱与拉板之间的异物进行全面的清理。

结束语：

变压器在电力系统正常运行的过程中尤为重要，直接关系到电网的安全运行，随着科学技术的发展，干式变压器应用越来越广泛，具有低损耗、散热性能较高以及噪音小等优点，在电力系统中的应用效果较为明显。但是，干式变压器铁芯在接地的过程中易出现故障，这就需要采取有效的措施对故障进行全面的处理，这对干式变压器在电力系统中的正常运行具有较大的促进作用。

参考文献：

[1]分析电力变压器铁芯接地故障的类型、原因及危害[J].李辉.通讯世界.2016(20)

[2]变压器铁芯多点接地故障检测及改进措施[J].蒋燕.电子制作.2013(15)

[3]变压器铁芯多点接地故障的判断及处理[J].张俊，张兴存，张慧.宁夏电力.2011(04)