变压器铁芯多点接地故障诊断分析

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1、变压器铁芯多点接地故障变压器铁芯多点接地是一种常见故障，统计资料表明，它在变压器总事故中占第三位。因此，准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。一、铁芯正常时需要一点接地的原因在变压器正常运行屮，帶电的绕组及引线与油箱间构成的电场为不均匀电场，铁芯和其他金属物件就处于该电场屮。图1-25示出了电厂电力变压器铁芯不接地对的断面示意图。乐0图1-25寄牛电容分布图由图可见，高压绕组与低压绕组Z间、低层绕组与铁芯Z间、铁芯与大地（变压器油箱）Z间都存在着寄生电容，带电绕组将通过寄

2、生电容的耦合作用使铁芯对地产生一•定的电位，通常称为悬浮电位。由于铁芯及其他金属构件所处的位置不同，具有的悬浮电位也不同，当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，使产生火花放电。这种放电是断续的，放电后两点电位相同；但放电立即停止，然后再产牛电位差，再放电……。断续放电的结果使变压器油分解，长期下去，逐渐使变压器固体绝缘损坏，导致事故发牛，显然是不允许的。为避免上述情况发牛，国家标准规定，电力变压器铁芯利较大金属零件均应通过油箱可靠接地。20MVA及以上的电力变压器，其铁芯应通过套管从汕箱上都引出并可靠接地。具

3、体做法是将变压器铁芯与变电站的接地系统可靠连接。这样，铁芯与大地ZI'可的寄生电容被短接，使铁芯处于零电位，这时在地线中流过的只是带电绕组对诙芯的寄牛电容电流。对三相变压器来说，由于三和结构皐木对称，三相电压对称，所以三相绕组对铁芯的电容电流之和儿乎等于零。目前，广泛采川铁芯硅钢片间放一钢片的方法接地。尽管每片之间有绝缘膜，仍然认为是整个铁芯接地。从铁芯两端片可测得其电阻值，此电阻一般很小，仅为几欧到几十欧，在高电床电场中可视为通路，I大1而铁芯只需一点接地。二、铁芯只能一点接地的原因由上述可知，铁芯需要有一点接地

4、，但不能有两点或多点接地。铁芯两点连接时的电压如图1—26所示。铁芯在额定激磁电压下，用电压表测量铁芯两端片间电压吋，发现两端片间有电位差存在。这个电位差是由于铁芯、电压表及导线所构成的冋路与铁芯内滋通相交键而产生的。凶为交链的磁通数量相当于总磁通的1/2,所以这个电压的数值大体相当于匝电压的1/2。J图1-26铁芯两点连接时的电圧显然，当铁芯或其他金属构件有两点或两点似上接地吋，则接地点间就会形成闭合冋路，造成环流，有时可高达数十安。例如，华中电网的某SFPB.—240000/220型和SFSL--25000/1

5、10型变压器，其地线屮的故障电流竞达到17〜25A。该电流会引起局部过热。导致油分解，产生可燃性气体，还可能使接地片熔断，或烧坏铁芯，导致铁芯电位悬浮，产生放电,使变圧器不能继续运行，这也是不允许的。因此，铁芯必须接地，而口.必须是一点接地。三、铁芯正确接地方式为了确保铁芯一点接地，对铁芯间无油道的变压器，以铁芯的正确接地方式有四种。如图1—27所示.abed图1-27铁芯的正确接地方式(a)上下夹件间不绝缘而有吊螺杆时；(b)上卜夹件间不绝缘时；(c)上下夹件间绝缘时；(d)［二下夹件间绝缘而有接地套管时(1)当

6、上下夹件间有拉杆或拉板且不绝缘时，接地铜片连接到上夹件上，再由上夹件经吊螺杆接地，如图1—27(a)所示。(2)若上下夹件间不绝缘，接地铜片从下夹件经地脚螺丝接地。如图1-27(b)所示。（3）当上下夹件间绝缘吋，在上下铁他的对称位置上各括一接地铜片连接夹件，由上夹件经铁芯片至下夹件再接地，如图1-27（c）所示。要求接地片位置对称的kl的，是为了避免铁芯两点接地。（4）当采用接地套管时，铁芯经接地片至上夹件与接地套管连接接地。如图1一27（d）所

7、片因施工工艺和设计不良造成短路。（2）山于附件和外界因素引起的多点接地。常见的故障类型有下述几种：（1）铁芯碰壳、碰夹件。安装完毕后，由于疏忽，未将油箱顶盖上运输用的稳（定位）钉翻转过来或拆除掉，导致铁芯与箱壳相碰；铁芯夹件肢板碰触铁芯柱；硅钢片翘曲触及夹件肢板；铁芯下夹件埶脚与铁轨间纸板脱落，热脚与硅钢片相碰；温度计座套过长与夹件或铁辄、芯柱相碰等。（2）穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。（3）油箱内有异物，使硅钢片局部短路。如山西某变电所的一台31500/110型电力变压器发生恢芯多点接地，吊罩发现在夹件与铁純间

8、有-•把天柄螺丝起子；另一变电所一台60000/220型电力变压器吊罩启发现有一根120呃长的铜丝;还冇一个变电所台120000/220型电力变压器吊罩厉在下夹件与铁轨之间找出一锅块；再如，东北某变电所的一台人型电力变压器发牛铁芯多点接地，吊罩检查发现油箱底部有三段曲折型钢丝，钢丝的直径约0.31mm,长度分别为25、28、31mm。（4）铁芯绝缘受潮或损伤