如何正確判斷處理變壓器鐵芯接地現象

金哈雷

摘 要：電力能源是目前我們使用最多的能源，是社會進步的根本，但是隨著系統容量的增加，變壓器的運行問題成為了當前供電系統重視和關注的焦點，其設備等安全性會直接影響到供電系統的可靠穩定。而在實際所遇到的變壓器故障中，鐵芯接地故障可以占到故障總數的34%。所以對于該類問題的研究成為了當前保證變壓器安裝生產以及運行的安全穩定的基礎，也是整個電網得以穩定運行的重要前提，具有十分重要的意義，文章針對當前電力系統中變壓器鐵芯接地問題進行了探討，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞：變壓器；電力系統；鐵芯接地；措施

前言

變壓器磁路即鐵芯，主要用于變壓器的能量轉換，作為能量通道，鐵芯的運行狀態直接會影響到變壓器的整體，而正常狀態下的鐵芯一點接地，若是鐵芯不接地那么會導致鐵芯對地造成擊穿放電，影響設備運行。為了保持電位，需要在鐵芯上進行接地點的設置，且保證接地點固定。若是鐵芯接地點超過兩個，那么在接地點之間鐵芯會形成一個環形電流，這是由于不均勻電位所致，當環流出現后，就會導致鐵芯發熱。這種故障會導致鐵芯過熱，嚴重者會造成局部的輕瓦斯動作，從而造成電力系統出現跳閘。除此之外，局部持續升溫會導致鐵芯片間燒熔而造成短路，甚至會導致變壓器運行故障，在對該類故障的排除中，需要進行鐵芯硅鋼片的更換。

1 主要故障原因

1.1 安裝時由于安裝人員的馬虎大意導致了變壓器油箱沒有拆除定位鉚釘，或者沒有將其翻轉過來，完工后用于運輸的定位釘會導致故障發生。

1.2 在設備的制造和大修過程中由于工作人員馬虎大意造成的故障。鐵芯夾件不能同芯柱太近，若是太近容易造成故障的發生，另外硅鋼片由于翹凸導致和夾件支板接觸也會造成故障的發生，而鐵軛螺桿襯套太長也會同鐵軛硅鋼片接觸，引發故障。

1.3 由于夾件墊腳處的紙板脫落或者紙板受潮都會造成變壓器鐵芯處出現短路接地故障。

1.4 潛油泵主要依賴于軸承工作，其磨損嚴重會使得在箱底沉積過多的金屬粉，加之電磁力的影響，形成了導電小橋，從而造成鐵軛同箱底或者墊腳接通。

1.5 金屬異物落入油箱中也會導致鐵芯發生多點接地的故障。

1.6 由于鐵軛階梯同下夾件之間的木塊受潮或者受到油泥、水分以及其他雜質的污染，破壞了木墊塊的絕緣性。

1.7 鐵芯處有散熱油道，而在使用過程中若是油污將該縱向散熱油道堵塞后，就會導致短路接地。

2 故障判斷方式

發生鐵芯接地故障的變壓器油色譜通常有以下特征：

2.1 總烴含量超過規定的注意值，其中乙烯（C2H4）和甲烷（CH4）占較大比重，乙炔（C2H2）含量低或沒有。

2.2 用導則推薦的判斷變壓器故障性質的三比值法分析，特征氣體的比值編碼一般為0、2、2，故障點估算溫度時一般為高于700℃，此時可采用日本學者推薦的經驗公式估算故障的溫度：

t=322lg（C2H4/C2H6）+525（℃）

2.3 總烴產氣速率常超過“規程”規定的注意值，其中C2H4產氣速率急劇上升。

2.4 CH4及烯烴含量很高，CO變化很少或不變，但有時色譜分析中出現C2H2時，該反應可以歸屬到間歇性故障類別中。

變壓器在正常運行條件下，鐵芯的入地電流是鐵芯對地（包括接地的油箱和鐵芯構架）的電容電流。電流的數量為毫安級。如果在變壓器運行中測得鐵芯的入地電流以安級計，不論油中溶解氣體有無反應，都可以判定鐵芯存在多點接地缺陷。鐵芯的入地電流越大，越可能使鐵芯損傷。因此，如變壓器在未消除多點接地缺陷的狀況下運行，應在接地引下線中串聯一個電阻器，把鐵芯的入地電流限制到小于等于100mA。

3 處理措施

3.1 間歇性故障處理

間歇性故障主要是由于變壓器內部出現了例如鐵銹以及金屬碎渣和焊渣等導磁性顆粒，從而使得變壓器中出現了沿著磁場排列的導電通道。這種故障的消除可以通過脈沖電流的使用予以去除，而這種方式主要是利用脈沖電流發生器對鐵芯的作用，即將其同鐵芯的接地套管相連，或者間工期輸出端同接地引下線相連，但是要保證接地網斷開，而發生器的另一端則要保證接地。另外充電電壓需要保證逐級提高，首先從2kV開始，直到達到預定的電壓值后停止電壓的升高，然后通過沖擊放電對鐵芯進行處理，放電次數為3至5次。若是放電的過程中發生了放電電壓回落，而且在變壓器中出現放電聲響，那么就可以說明接地故障沒有消除，上述沖擊放電沒有排除故障。需要再次進行放電處理，對發生器進行再次充電，直到沖擊放電時電壓不再跌落，且變壓器中沒有放電聲響，那么才證明接地故障排除。此時可以將電流發生器同鐵芯接地線斷開并直接接地，并利用2500V兆歐表對鐵芯絕緣電阻進行測量，可以測得電阻示數，只要不小于500MΩ便可以認為間歇性接地故障已經排除，通過這種方式處理該類故障是有效的。

若是變壓器沒有設置脈沖電流發生器，那么通過電搖表或者是直流電壓發生器可以對脈沖電容器予以充電。電容器會同電壓發生器接地端相互連接，繼而接地，而電容器的另一端同一絕緣電線相連。而絕緣電線同絕緣操作棒相連，待充電電壓可以滿足標準要求值后，繼而將操作棒同接地引下線或者接地套管連接，從而令電容器放電。而操作所使用的程序以及判定的方式，都同脈沖電流發生器的使用相同。

3.2 有絕緣電阻值的鐵芯多點接地故障的處理

有絕緣電阻值的鐵芯多點接地故障可能有兩種原因，一是鐵芯絕緣嚴重受潮，另外一種是引起鐵芯絕緣短路接地的導電體本身有較大的電阻。為了判斷故障原因，也可以使用上述脈沖電流法檢驗。因為脈沖電流法不能使受潮的鐵芯絕緣得到恢復，而導電微粒和細絲形成的接地通道可用脈沖電流法消除。對于可以用脈沖電流法消除的有電阻值鐵芯多點接地，絕緣電阻恢復到500MΩ以上，便可認為故障已消除。對于因鐵芯絕緣受潮的鐵芯多點接地，說明變壓器內含水量很大繞組絕緣也已受潮。不能再看作單純的鐵芯接地問題，而應作為絕緣受潮問題進行處理。

3.3 無絕緣電阻值的鐵芯多點接地（也稱死接地）的處理

處理死接地的鐵芯多點接地，必須暴露出器身。但暴露的程度，可根據故障的情況而定。大致可以分為三種情況。排放少量油，通過手孔進行處理；排放完油箱中的油，從人孔進入處理；吊開變壓器鐘罩進行處理。許多死接地的鐵芯多點接地是由“翹片”引起。

4 結束語

在日常的維護中，通過對鐵芯接地電流的測量，對鐵芯多點接地現象及時的予以發現并采用直接性的手段予以排除。并對變壓器設備的注油品質和暴露時間予以控制從而杜絕滲漏點的出現，使得鐵芯不會因為受潮而發生多點接地。此外鐵芯的故障很多都是由于在安裝制造以及檢修時不注意留下的遺留物所致，所以，在檢修和制造安裝過程中要杜絕由于馬虎大意而造成的該類故障，防止鐵芯接地的發生，保證電網運行的安全穩定。

參考文獻

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