某电厂干式变压器铁芯绝缘偏低异常检查及处理

某电厂干式变压器铁芯绝缘偏低异常检查及处理

黄世超、刘波、张晓涛

雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 615000

[摘 要] 本文针对20kV系统三相双绕组型变压器铁芯绝缘偏低异常情况进行了分析，通过对设备进行详细的外观检查及分析，初步确定了造成绝缘偏低异常现象的原因，最终通过对异常点进行逐个排查，反复进行对比试验。最终找到了异常现象的根源并进行了针对性处理，消除了设备隐患，保障了设备的安全可靠运行。

[关键词] 变压器、铁芯、绝缘电阻、翘曲变形

0 前言

变压器铁芯是变压器组成的重要部分，组成了整个变压器的机械骨架。在绕组通电之后产生磁场，磁力线经过铁芯构成磁回路，使整个磁路的磁场强度达到最大值。是变压器正常运行时不可或缺的一部分。

变压器铁芯一般采用硅钢片叠绕而成，在设备通电运行期间，会感应出很高的电压，并且会因涡流损耗造成严重的发热现象。为了降低感应电压，消除悬浮电位，一般对铁芯采取直接接地连接方式；为了减小涡流损耗，一般只采用铁芯一点接地连接方式，同时铁芯叠片表面涂刷了绝缘漆且铁芯叠片与夹件之间预留了一定的空气间隙，避免形成铁芯多点接地现象。

1 异常现象

在机组检修期间，对变压器铁芯开展绝缘测试时，发现变压器A相铁芯对地绝缘约125MΩ，而B、C相铁芯对地绝缘均大于1000MΩ，A相数据明显偏低；查询历史试验数据发现，A相铁芯上一轮试验时铁芯对地绝缘大于1000MΩ，判断A相铁芯对地绝缘异常。

2 异常原因分析及查找

2.1 数据分析

对比数据可知，A相铁芯对地绝缘明显低于B、C相铁芯对地绝缘，仅略高于国家规定的最低值；同时A相铁芯对地绝缘比上一轮试验数据明显偏低，存在严重的突变现象。判断A相铁芯绝缘受损。

依据试验接线方式和变压器结构可知，铁芯对地绝缘偏低可能存在的原因如下：

（1）铁芯叠片翘曲变形造成铁芯叠片与夹件接触形成放电回路。

（2）铁芯与夹件间存在异物形成放电回路。

（3）低压绕组绝缘树脂开裂，低压绕组变形导致绕组与铁芯直接接触造成铁芯与低压绕组形成放电回路。

（4）铁芯受潮导致绝缘能力下降，测量数据偏低。

2.2 异常原因查找

由于变压器A、B、C相安装于地下厂房同一位置，且使用温湿度计测量A、B、C相变压器处温湿度数据，测量数据基本一致，排除设备大范围受潮可能。

检查A相变压器上部厂房无裂纹，结合巡检时未发现A相变压器上部厂房漏水现象，本次检查变压器器身表面无水痕，排除局部受潮可能性。

使用内窥镜检查低压绕组与铁芯间的空气间隙，未发现异物；使用内窥镜观察低压绕组绝缘层表面，未发现裂纹；将铁芯接地点恢复后，对低压绕组进行绝缘电阻测试，发现低压绕组对地绝缘电阻大于1000MΩ；排除低压绕组绝缘开裂，低压绕组变形造成铁芯与低压绕组形成放电回路的可能性。

使用内窥镜检查铁芯与夹件间空气间隙，未发现明显异物。检查铁芯叠片发现，铁芯叠片最外侧存在不同程度的翘曲变形，部分变形点与夹件存在直接接触现象。如图1。

根据上述铁芯绝缘偏低现象可能的原因，结合现场检查情况判断，铁芯叠片翘曲变形是造成A相铁芯绝缘偏低异常现象的原因。

3 现场处理

测量铁芯叠片与夹件间的间隙约4mm，且变形点集中分布在变压器铁芯下端部，距离地面约100mm。操作空间狭小，不便于观察。同时现场缺乏合适的工具，无法对变形的铁芯叠片开展整形操作。经讨论，决定采用绝缘材料塞入变形点，阻断铁芯叠片与夹件接触点的方式处理此异常现象。

使用环氧玻璃布板塞入铁芯叠片与夹件之间的空气间隙，将铁芯叠片翘曲变形点与夹件隔离，利用铁芯叠片翘曲变形的挤压应力将环氧玻璃布板固定牢固，如图2。

检查各翘曲点均已填塞环氧玻璃布板且固定牢固，重新测试A相铁芯对地绝缘，发现对地绝缘已恢复至大于1000MΩ，检查数据与B、C相及历史数据无明显变化。A相铁芯对地绝缘已恢复正常。确认铁芯叠片翘曲变形是造成A相铁芯绝缘偏低异常现象的原因。

对全厂干式变压器展开全面排查，发现变压器铁芯在边角位置均存在不同程度的翘曲变形，部分区域变形较严重，安全稳定运行存在一定的隐患。

4 改进建议

建议变压器在组装时，应保持铁芯各部位受力均匀，压紧可靠，对变压器边角位置容易发生翘曲变形点加装绝缘隔离件，确保铁芯和夹件绝缘距离充足，降低多点接地可能性，保持设备的安全可靠运行。

在变压器定期维护时，应加强铁芯底部变形情况检查，使用内窥镜等设备进行全面检查，确保变压器检查无死角。

5 结语

变压器铁芯在变压器中，起着提供主磁通回路，连接两个绕组磁回路、减小磁阻的重要作用。是变压器不可或缺的重要一环，铁芯绝缘偏低时应加强检查，对可能存在的异常点逐一排查，处理，确保设备的安全可靠运行。

[参 考 文 献]

[1] 徐斌, 李鹏.变压器铁芯多点接地故障分析及处理过程[J] .中小企业管理与科技（下旬刊）.2018（01）: 146-147.

[2] 王红星.一起变压器铁芯多点接地故障的排查[J].华中电力,2003(06):70-71.

[3] 朱永清.一起变压器铁芯接地故障原因分析及处理[J] .内蒙古科技与经济,2012(23):93-94.