浅谈变压器铁芯接地故障检测和处理

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1、浅谈变压器铁芯接地故障检测和处理摘要：变压器是电力系统中至关重要的组成部分，变压器的正常运行是电力系统稳定性的保障。本文针对最常见的变压器故障之一铁芯多点接地故障进行分析。结合实际情况阐述了变压器多点故障接地类型、判别方法、故障点的检测，总结了排除故障的方法。对变压器的安全稳定运行起到了指导性作用。关键词：变压器铁芯；多点故障接地；故障检测；分析处理0引言随着我国经济发展，电力系统的负荷大幅度增加，大机组、大电网、高电压和远距离输电的不断发展，高电压等级、大容量变压器的安全稳定运行也越来越受电力部门关注。电力系统主变压器最常见

2、故障之一就是铁芯多点接地故障，国产的大中型变压器一般用套管把铁芯连接在油箱体外部接地，使铁芯与地等零电位，以避免铁芯在绕组形成的不均匀电场作用下产生对地电位，出现放电现象。但是，如果铁芯因某种原因在非正常接地点又出现接地（即铁芯故障接地）时，该接地与正常接地之间就形成闭合回路，铁芯在线圈电场作用下产生感应电势，形成环流，从而造成铁芯局部短路过热，甚至烧损铁芯。另外，该电流熔断铁芯间的接地片与接地点后，铁芯放电还能使变压器油分解、损坏固体绝缘，导致事故发生。据统计，因铁芯多点故障接地造成的事故，占变压器总事故前列［1］,尤其是大

3、型变压器出现该事故的台数占运行台数的2%〜4%。因此，变压器铁芯多点故障接地的危害不可小视，必须及时的进行判断分析，检测出故障点，作出正确方案排除故障。本文结合实际工作经验，对变压器铁芯多点接地故障进行详细的分析处理。1铁芯故障接地的类型变压器铁芯故障接地类型可概括为两类［2］：(1)在制造安装检修过程中造成的故障接地。具体情况有：铁芯硅钢片曲翘或有毛刺，扎破绝缘板接触夹件；温度计座套过长，和夹件、铁辄或铁芯柱相碰；钢压板通过上夹件碰铁芯；遗漏金属物使铁芯和油箱连通；安装完毕后未将油箱顶盖上运输用的定位钉处理，导致铁芯碰壳等等

4、。(2)在使用过程中造成的故障接地。具体情况有：变压器油中的杂质、油泥、纤维等具有导电性质的悬浮物，在电场作用下附着在铁芯下部的绝缘硬纸板上，形成使铁芯和油箱连通的导电“小桥”；潜油泵轴承磨损，金属粉末进入油中沉淀在底部，使铁芯和油箱底接通；线圈钢压板与上夹件心压螺钉之间的绝缘损坏；钢垫脚与铁芯之间的绝缘受潮；铁芯与夹件的绝缘受潮；穿心螺杆绝缘套损坏；受变压器近端短路或振动的影响，铁芯上夹件受力向上顶，下夹件受力向下压，使穿心螺杆钢座与铁芯末级短路等等。2铁芯故障接地的判断2.1主要特征铁芯故障接地的主要特征有：变压器铁芯在非

5、正常接地点接地时，接地点间会形成闭合回路，感应电动势形成环路，产生铁芯局部过热；当多点接地严重时，又较长时间未处理，变压器连续运行将导致油及绕组也过热，使油纸绝缘逐渐老化，引起铁芯叠片两片绝缘层老化而脱落，将引起更大的铁芯过热，甚至烧毁；较长时间多点接地，使油浸变压器油劣化而产生可燃性气体，使气体继电器动作；因铁芯过热使器身中木质垫块及夹件碳化；用摇表测量铁芯绝缘电阻，明显降低；接地线上的电流明显增大；严重的多点接地，会使接地线烧断，使变压器失去正常点接地，后果不堪设想；变压器油因温升而分解，总痊超标。多点接地也会引起放电现象

6、；2.2判断方法根据铁芯故障接地的特征，相应的有以下判断方法。(1)测量铁芯的绝缘电阻。断开铁芯正常接地点，用兆欧摇表测量铁芯对地绝缘。如果我们测得铁芯的绝缘电阻值很小，甚至为零，则铁芯可能存在故障接地。(2)测量接地线上的电流。目前大中型变压器一般是钟罩式结构，变压器铁芯通过小套管与外壳上的一条扁铁连接，再通过箱体的接地线接地。我们可用钳型电流表测量接地线上的电流，如果不方便测量时，可用50mm2的铜芯塑料线将小套管与箱底的接地网连接在一起，再测量铜芯塑料线中的电流。正常时无电流回路，电流为零；铁芯故障接地后,在地线上有环流

7、产生，如果电流大于1A,铁芯可能有明显的故障接地。由于变压器周围存在较强的漏磁通，影响电流测量的准确性。建议测量时先将钳型表紧贴地线外部测得第1次数据(为干扰电流)，然后把地线钳入测得第2次数据，把后者减去前者就可得到较为准确的地线电流。(1)测量空载电流与空载损耗。对变压器进行空载试验，正常时其试验结果应与出厂值没有太大的变化。如果铁芯故障接地，其空载电流与空载损耗都较出厂值明显增大。(2)进行气相色谱分析。用气相色谱分析法分析变压器油中的气体成份，并根据国家标准GB7252-1987与GB/T7252-2001《变压器油中

8、溶解气体分析和判断导则》，由总炷量及三比值编码判断故障性质。如果我们把以上几种方法结合起来共同判断铁芯是否故障接地，效果会更好。2.3应用举例我地一台SZ9-Z-31500/110型主变，用户反映去年下半年瓦斯继电器多次动作，后被迫停运。在运行时测得接地线上的电流为0.9A；