變壓器鐵心多點接地故障的處理與分析

李斌

摘 要：變壓器在電力系統中具有非常重要的作用，變壓器是否正常運行直接影響到整個電力系統的安全運行。本文結合個人工作經驗，將側重介紹變壓器鐵心多點接地故障的危害、原因分析、診斷和處理方法，并結合現場實例進行分析。力求實現發現問題、分析問題、解決問題的最終目的，個人觀點淺顯，望引起相關人士的重視，起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞：變壓器 鐵心接地 故障 處理與分析

中圖分類號：U22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（c）-0111-01

隨著我國社會市場經濟的不斷完善和電力電網事業的迅猛發展，電力事業方面的工作也取得了卓著成績，在這種前提之下，隨之暴露的故障也應該得到相應的重視。變壓器作為電力系統中的核心設備，在發供電環節中起著樞紐作用，因此對其故障的分析診斷也就有了現實的必要性。鐵心多點接地所引發的問題就一直是變壓器中比較頻發的故障之一，據統計，變壓器鐵心多點接地故障在變壓器總故障中占第三位，且危害性頗大，所以處理好該問題，對于變壓器能否正常運行具有非常重要的意義。

鐵心作為變壓器的重要組成部分，是變壓器的磁路。當變壓器在運行過程中，鐵心必須一點可靠接地，而嚴禁多點接地。鐵心多點接地的故障一般可分為兩類，一種是接地點接地不牢靠，接地電阻變化較大，這種接地稱為不穩定接地；另一種是接地點接地牢靠，接地電阻穩定無變化，這種接地稱為穩定接地。目前來說，大中型變壓器的鐵心基本上是用一個引線通過一只接地套管引至油箱體外部接地，而內部被絕緣油道等絕緣件隔開的鐵心疊片則是由銅片連接成一個接地整體。

1 變壓器鐵心多點接地故障的危害

由于鐵心各部位在電、磁場中所處位置的不同，會產生不完全一樣的電位，形成電位差，而只允許一點接地就是為了保證鐵心各部位的電位一致，鐵心如果不能有一點可靠接地，就會在運行時產生較高的懸浮電位差，當這個電位差達到擊穿變壓器內部絕緣的程度時，就會導致內部放電現象的發生，久而久之，會對變壓器油產生不良影響，并且損壞變壓器內部的固體絕緣件，這對變壓器的正常運行非常不利。如果鐵心因為某些原因出現兩點或多點接地的情況時，鐵心內部的接地點之間就會形成一個閉合的回路，產生感應電壓和環路電流，從而導致鐵心局部過熱現象的發生，如果在變壓器的輸出電壓為正常額定值的情況下，出現鐵心局部過熱的現象，那么鐵心多點接地可能是導致其發生的原因之一，鐵心局部過熱如果沒有得到及時處理就容易引發一系列問題，可能會使變壓器中木質墊塊炭化，而變壓器油的溫度一旦超出其所能承受的額定值，就會被分解并產生可燃性氣體，這對變壓器的安全運行存在著很大的隱患。所以究其根本原因，還是要側重解決變壓器鐵心多點接地的問題，及時防治環流現象。鐵心多點接地還可能會使變壓器空載損耗增加，產生放電現象。另外由于環流可通過接地片短路，會造成接地片過熱，甚至會將其燒斷，這些都可能帶來鐵心燒壞的現象，從而引發變壓器的重大故障，最終使變壓器無法正常運行。因此變壓器鐵心嚴禁多點接地。

2 變壓器鐵心多點接地的原因分析

（1）硅鋼片在加工過程中出現問題，帶有較大毛刺或者“發絲”，與夾件、螺桿、拉板、拉帶等鐵件發生搭接現象而引起鐵心多點接地。

（2）鐵心硅鋼片邊緣有尖角毛刺、翹曲，接觸到夾件支板而引起鐵心多點接地。

（3）由于外力作用導致拉板、拉帶、鐵軛螺桿等的絕緣損壞，造成與硅鋼片相碰，另外，拉板處連接螺栓如果緊固用力過大，穿透拉板絕緣接觸到鐵心片，都會造成鐵心多點接地現象。

（4）鐵心絕緣件受潮或表面附有大量油泥，使其絕緣電阻下降，引起鐵心多點接地。

（5）在鐵心裝配、入箱等過程中，落入金屬焊渣、鐵屑或者其他金屬異物，使硅鋼片與夾件、油箱等其它鐵件連接起來導致鐵心多點接地。

（6）變壓器在運輸以及現場安裝過程中，由于震動或者外力作用而導致部分鐵心片發生移位，或者是其它零部件松動脫落，接觸到周圍的鐵心結構件而導致鐵心多點接地。

3 變壓器鐵心多點接地故障診斷、處理及相關注意事項

3.1 變壓器鐵心多點接地的故障診斷

變壓器鐵心只能一點可靠接地，應該嚴禁多點接地。一旦變壓器鐵心多點接地，會使鐵心產生環流，從而增加其耗損，如果現象嚴重，甚至將損壞變壓器。變壓器鐵心多點接地，可以通過合適的方法進行檢測，然后再針對問題提出相應的解決措施。（1）測量絕緣電阻，如果測量絕緣電阻值為0或者很低，則可能是由鐵心多點接地導致。（2）對變壓器中的環流進行實時監測，如果變壓器鐵心上的小套管出現環流，則可能是由于鐵心多點接地導致的現象。（3）利用氣相色譜分析法來對比，也可以有效的發現鐵心是否多點接地。

3.2 變壓器鐵心多點接地的處理方法

變壓器由于鐵心多點接地所引發的故障應當及時進行處理。而鐵心多點接地的形式多種多樣，對不同的形式應當采用不同的判斷、處理方法。對于由鐵心片毛刺、“發絲”等引起的鐵心多點接地故障，通常采用通過瞬時大電流的方法來將其燒斷，也可以采用電容放電沖擊法來解決此類故障。對于由較大金屬異物、絕緣損壞等原因引起的鐵心多點接地故障，則需要進行吊蓋檢查，吊蓋后對鐵心硅鋼片、絕緣件、有無金屬異物等項逐一仔細進行檢查，找出具體引發原因和故障點，再有針對性的制定有效的處理方法。

3.3 結合現場實例對鐵心多點接地問題的原因分析和處理方法

現場甘青線錫鐵山鎮變電所001#主變發生鐵心接地問題，此變壓器型號為S-QY-16000+10000/110。在現場進行驗收交接時，用2500 V兆歐表測量鐵心絕緣電阻值，檢測16000 kVA側鐵心絕緣電阻正常，而在檢測10000 kVA側時鐵心絕緣電阻值為0，由此判斷10000 kVA側發生鐵心多點接地問題。在未吊蓋前決定先用變壓器鐵心接地沖擊儀進行放電沖擊，反復操作幾次后發現絕緣電阻無變化，鐵心接地現象仍未消失，排除毛刺、“發絲”等原因的可能性，判斷可能是由于較大金屬異物、絕緣損壞等原因引起的鐵心多點接地，遂決定進行吊蓋檢查，吊蓋后對硅鋼片、絕緣件、鐵心各結構件等進行了仔細的檢查，發現兩器身連接板的連接螺桿有一根脫落，其余連接完好。該螺桿滾落在鐵心與夾件中間，其螺桿的墊片、螺母散落在變壓器器身墊板及箱底夾件中間。拿出所有掉落螺桿、墊片、螺母并重新連接完好后，檢測鐵心對地絕緣電阻值恢復正常，鐵心多點接地現象消失。

原因分析：

此變壓器器身連接方式采用螺栓連接，而甘青線現場運輸條件惡劣，可能變壓器由于非正常運輸而產生顛簸振動使螺桿、螺母、墊片脫落，與鐵心片和夾件、油箱接觸，造成鐵心接地。

4 結語

如果變壓器出現鐵心多點接地故障而不加以及時處理，則可能引發變壓器的重大故障，導致其無法正常運行，致使整個線路不能正常供電，釀成更大的財產損失。所以解決好該問題顯得至關重要。個人僅結合學習和工作經驗，希望可以引起相關人士的重視，最終將問題進行妥善的解決。

參考文獻

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