一起220kv变压器铁芯夹件接地故障研究及现场处理

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1、一起220kV变压器铁芯夹件接地故障研究及现场处理摘要本文针对一起220kV变压器的铁芯夹件连通引起的铁芯多点接地故障原因进行了分析，并对处理过程进行了叙述，介绍了采用高压闪络法，利用电容器充放电处理铁芯的多点接地故障，为变压器的安全稳定运行提供了保障。关键词变压器；铁芯多点接地；故障处理；放电冲击中图分类号TM40文献标识码A文章编号1674-6708(2013)82-0135-020引言绕组和铁芯是变压器传递及变换电磁能量的主要部件，运行中的变压器要求铁芯必须可靠接地，且只能一点接地。如不接地，由

2、于铁芯及其附件都处于绕组周围的电场内，在外加电压的作用下，铁芯及其附件会感应一定的电压，当感应电压超过对地放点电压时，就会产生放点现象。当铁芯、夹件出现多点接地时，会形成闭合回路，同时兼连部分磁通,感应电动势形成环流，产生局部发热，甚至烧损铁芯。因此,将测量铁芯、夹件的绝缘电阻作为变压器例行试验的主要项目之一。某变电站2号主变为上海阿海玉去公司生产的SFSPZ10-240000/220,于2011年9月30日投入电网运行。按照《规程》要求，需在主变运行一年后进行投运一年后试验。2012年9月28日，笔

3、者在对该台变压器投运一年后例行试验时，发现变压器夹件与铁芯连通，发生铁芯多点接地故障。1变压器铁芯多点接地故障原因一般变压器铁芯多点接地主要有以下几种原因：1）变压器内部存在导电的悬浮物。当变压器运行时，在电磁场的作用下，粉状的悬浮物依附在变压器铁芯底部的绝缘垫块表面上，形成导电回路；2）变压器潜油泵轴承磨损产生的金属粉末进入变压器邮箱形成的铁芯多点接地；3）铁芯落有金属屑等可以导电的杂物，在变压器铁芯内的一些绝缘油道堵塞造成铁芯间短接，从而造成了铁芯多点接地故障；4）变压器在大修时，遗留细小金属丝等

4、导电物质，当变压器运行时，在磁场作用下金属丝在场力的作用下竖起，造成铁芯多点接地；5）变压器内部铁芯绝缘垫块受潮，造成铁芯对地绝缘下降引起的铁芯多点接地。2铁芯多点接地故障的判断1）利用检测出来的铁芯绝缘电阻值来判断铁芯是否存在多点接地。如果测量出来的结果为零或很低时，则变压器铁芯就要怀疑是否存在多点接地故障了；2）根据铁芯接地线中的环流监视数据判断是否存在铁芯多点接地。运行中的变压器，如果检测到铁芯、夹件接地线中存在较大的环流，需进一步将变压器停运后进行铁芯、夹件绝缘电阻的测量综合进行判断；3）根据

5、气相色谱分析结果判断是否存在铁芯多点接地。利用气相色谱分析法，对变压器油中溶解的各气体含量进行分析，一般气相色谱分析法与上述两种方法综合判断，确定铁芯是否多点接地。3该主变铁芯多点接地故障情况分析该主变投运后一年试验结果如下：1）变压器绕组直流电阻测量结果为：高压侧最大相间不平衡系数为0.34%,中压侧最大相间不平衡系数为0.18%,低压侧最大相间不平衡系数为0.91%,测试结果符合规程要求；3）测量绕组连同套管的绝缘电阻、介质损耗试验均合格；根据上述测试结果，判断为铁芯、夹件连通引起的铁芯多点接地故

6、障。待取油样测试，对变压器油中溶解气体进行分析判断，结果表明油色谱检测结果正常。同时，结合主变停运时间相对较长，可能为油中悬浮物沉淀引起的铁芯、夹件之间连通，为此，初步分析认为该变电站2号主变铁芯存在间歇性接地故障。4该变压器铁芯多点接地故障的处理针对上述情况，可用高压闪络法来进行排除，即利用电容器充放电的电容冲击来进行排除。将铁芯的正常接地断开，利用电容器充放电击穿放电间隙的瞬间给铁芯加电流，原理图如下图所示。当电流逐渐增大时，故障点电阻的温升将故障点的虚接或悬浮沉淀物击穿，从而消除铁芯多点接地故障

7、。5建议1）一般运行中的变压器应在铁芯接地线上加装电流表或在线监测装置，以便及时检测铁芯接地电流，及早发现故障；2）出现铁芯多点接地故障时，一定要进行反复多次测试，确定测试结果无误后，通过综合测定和全面分析检查，并结合现场具体情况选择合适的处理方案，切记不可盲目选择高压闪络法进行放电冲击，以免损坏绝缘，使故障范围扩大；3）采用高压闪络法放电冲击消除接地现象后，并不是完全将故障从系统中切除，一定要加强运行监视和跟踪测试，对铁芯接地电流进行定期监测，防止再次形成故障影响变压器运行；4）变压器吊芯大修工作结

8、束后，一定要将油箱底部的铁锈、油泥等杂物清洁干净，同时用变压器油进行一次全面冲洗，避免形成导电回路造成铁芯多点接地；5)冷却器及潜油泵的检修要及时，避免因轴承的长时间磨损或金属的剥落，引起铁芯多点接地故障。6结论对电力变压器铁芯多点接地故障的诊断、排除及时、有效地处理，对电力变压器的安全稳定运行有着重要的意义，本文通过对一起大型电力变压器铁芯多点接地的原因、危害进行分析，通过电气试验对其进行分析判断并利用高压闪络法进行消除，为处理类似事件提供了可行性建议