論電力變壓器鐵心接地故障的排除

張深明

摘 要：電力變壓器中的鐵心是變壓器自身發生電力能量轉換的重要組成部分之一。本文主要介紹了電力變壓器接地的原理、故障產生的原因，以及相應的檢測和處理方法措施。

關鍵詞：電力變壓器；鐵心；故障；原理；原因

電力變壓器是發電廠和變電所的主要設備之一，是保障電力系統安全運行的重要因素，而鐵心又是變壓器的磁路，保證變壓器正常工作的進行能量轉換的重要組成部分。能夠引發變壓器發生故障的因素多且復雜，最為常見的當屬鐵心多點接地的磁路故障，影響變壓器的正常運行工作。

1 變壓器鐵心接地的原理

1.1 接地原理

電力變壓器在正常運行工作時，包括鐵心在內的金屬結構零件處于極強的電場中，具有較高的對地電位。要是鐵心不接地則有電勢差的存在，此時鐵心與接地油箱等中間很容易產生斷斷續續放電現象，嚴重時直接損壞變壓器。根據物理學中電生磁的原理，以及相對單位距離的不同，鐵心和其他零部件之間也存在一定的電勢差，也會產生放電的現象。這些現象的存在會導致事故的發生，因此必須讓鐵心等零部件可靠接地，才能保證它們在等勢面上，不會產生放電現象。

1.2 鐵心一點接地的原理

電力電壓器的制作采用的是硅鋼片結構，所以說，鐵心接地也就是硅鋼片接地。由于硅鋼片中的絕緣電阻值相對很小，電磁場感應產生的交流電荷極高能夠通過電容器介質流向大地。多片硅鋼接地的話就造成了短接現象，變壓器在極短時間內迅速過熱而毀壞。主要的接地操作是：將任何一片硅鋼片鍍有錫銅片的一端深入鐵心中壓死，另一端固定在夾鐵板上，再連接到油箱內側就完成了。

2 鐵心接地故障的原因

（1）變壓箱中有異物的存在：首先是在變壓器制作過程中，由于清理的不徹底，導致在變壓器在工作過程中，更加容易堆積雜物，最后發生短路現象；其次就是變壓器自身的原因了，它在工作中也會產生金屬間磨損成粉狀顆粒的現象，由少積成多，最后影響正常工作

（2）由于鐵心夾件的支板距離鐵心柱太近，或者在安裝時沒有固定好，導致正常工作時造成墊腳與硅鋼片相碰，最后演變成短路。

（3）變壓器的木墊被水沾染致使絕緣層受到損壞，對變壓箱的保護不周，在大雨雪天氣時造成變壓器進水，紙板受到了潮濕而短路。

3 多點接地致使鐵心過熱的原因

（1）變壓器制造工藝不良

電力變壓器是電力系統正常運作的關鍵之處，所以它的制作工藝也是相當的高，一定要做到杜絕短路、放電現象的發生。這就要求變壓器的夾件絕對不能碰到鐵心，無論是大小還是長短都要恰如其分，嚴格的按照要求，多一分少一厘都不行；對于制造過程的異物必須仔仔細細地清理，不能遺留任何的金屬粉金屬絲。

（2）安裝技術不過關

電力變壓器的安裝是要求一點接地，在安裝過程中由于螺絲擰得不夠結實，位置會有所偏差，導致接近甚至接觸到夾殼，也會存在連接金屬過長，沒有進行處理就連接，產生碰壁現象，最終導致多點接地而引起短路。除了安裝技術上的要求外，還有對工作人員對零件也要通透了解，例如對定位釘的了解，安裝之時必須要把定位釘翻轉或者拆除才能避免故障發生；內部的接地連接片要跨接鐵心等。

（3）絕緣層遭到破壞

要及時注意壓板是否產生了位移而碰到鐵心，金屬與鐵心之間的絕緣層是否被破壞而發生正面碰撞，變壓器周圍存在鐵銹時能否及時清理等等都是電力變壓器日常工作的維護內容。當然也要注意變壓箱外部環境的變化，尤其是雨雪天氣，若是變壓器進水受潮了，處理不當的話，鐵銹生成、夾件或者鐵心的絕緣層遭到破壞的現象也就接踵而來了。

4 故障的處理方法

電力變壓器鐵心接地故障的處理方法主要有間歇性多點接地故障的處理、有絕緣電阻值的鐵心多點接地故障的處理和無絕緣電阻值的鐵心多點接地（也稱死接地）的處理三種主要方法。在此主要以間歇性多點接地的故障處理為例展開說明介紹。

之所以發生間歇性接地的故障是因為變壓器內部存在大量的懸浮顆粒。這種故障可以采用脈沖電流法消除，它的操作方法大體上把電流的輸出端連接到鐵心的接地管上或者引下線上，另一端接地就初步完成了。緊接著逐級升高電壓到預定值后做放電處理直至充電電壓穩定不變且不再有放電的響聲，再然后把脈沖電流器連接到地上，與鐵心的接地線進行徹底的分離，所測量的電阻值大于等于5000000K歐姆，則以判定鐵心的間歇性多點接地故障得到了排除。

5 防止鐵心多點接地的措施及檢測方法

（1）電力變壓器在安裝之時必須記住翻轉或者拆除定位釘，認真仔細地檢查各個零部件是否大小得當、長度是否合適、連接片是否只有一片等。還要注意螺絲螺母是否擰得結結實實，檢查硅鋼片的制作工作工藝是否達到最佳要求。從根本上杜絕多點接地的可能性。

（2）在電力變壓器制造、安裝和大型修改后，對內部的零件徹底清理，避免有任何一個多余的金屬絲甚至是極小的金屬粉末遺留在變壓器內部，給今后硅鋼片多點接地留有準備。

（3）在變壓器運行工作中對冷卻器和油泵例行檢查，防止變壓器鐵心局部過熱而損耗壽命，避免金屬間摩擦而產生的粉末顆粒隨油進入油箱，經過日積月累后有過多的粉末在油箱內，若是如此，最后將不可避免發生多點接地的現象。

（4）對變壓器進行定期維護和監控，發現問題就能及時采取補救措施，或者發現有可疑因素的存在時就展開檢測，最后明確排除故障方案的展開。究根結底就是區別于制作工藝過程徹底清理雜物的另一個方面，做到防患于未然。

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