110kV變壓器鐵芯接地電流異常誤判問題的分析與處理

李慶峰

摘 要：當大型變壓器在工作運行的過程當中，其中的鐵芯等一些金屬元件都是被置于到了變壓器運行的電場當中，在這個時候如果對于變壓器不進行接地的處理措施，那么變壓器在運行的過程當中就會產生懸浮電位，進而使得變壓器在運行時會出現局部電路放電的故障。因此在使用大型變壓器的時候，對于變壓器的鐵芯和夾件等電器元件必須進行接地處理，避免變壓器在運行的過程當中出現電路故障。本文將主要對110kV的變壓器鐵芯接地設計的缺陷所引起的電流異常問題進行分析和研究，并根據導致電流異常的接地誤判問題提出相應的解決處理辦法，希望能夠為有關單位提供一些幫助和參考。

關鍵詞：110kV變壓器;鐵芯接地;電流異常;誤判問題;處理對策

眾所周知，在大型的變壓器運行過程當中需要對鐵芯等電器元件進行接地處理，以保證變壓器在運行過程當中不會出現由于鐵芯等元件引起的電流異常問題。因為在變壓器運行的過程當中，由于各種不可控的影響因素影響，鐵芯或者夾件會在一點及以上接地，從而使得鐵芯或者夾件周圍形成一個閉合的電路，產生電流使得變壓器在運行過程當中使得局部過度發熱，情況嚴重的時候很有可能會直接將變壓器的鐵芯燒壞。所以為了能夠更好的保證變壓器的鐵芯和夾件在變壓器運行過程當中不產生電流，保證二者的絕對絕緣，對鐵芯和夾件周圍的電流進行不斷地測試是非常有必要的，能夠很好地保證變壓器在運行過程中能夠正常的運行工作。

1 110kV變壓器鐵芯接地的必要性

作為變壓器當中進行傳遞和轉換變壓器當中的電磁能量的最為重要的核心組成元件，變壓器的鐵芯和繞組會和變壓器的油箱之間產生大小不均勻的電磁場，而變壓器的鐵芯等電器元件正是位于此所產生的電磁場當中。當電場當中兩個電器元件所產生的懸浮電位達到了一定的電量就能夠將他們之間的絕緣體擊穿并且產生火花進行放電。當鐵芯等電器元件產生這種放電時，這些釋放出來的電量就會對變壓器轉換的電量進行分解，從而使得變壓器在運行過程當中產生電流異常的現象。如果這種現象沒有被及時地解決，在長時間的電流作用下，變壓器的固體絕緣效果就會逐漸地失去效果，進而使得變壓器在運行的過程當中產生安全事故。而如果當變壓器在進行運行的過程當中，變壓器的鐵芯處于接地的情況下，那么就可以將整個鐵芯歸于零電位的位置，如果鐵芯是兩點或者多點接地的情況，那么在鐵芯兩點或者多點之間就會形成一個電路的閉合回路，進而能夠和鐵芯的磁通量進行相互鉸鏈產生感應電壓，在鐵芯內部進行循環電流，這樣就會使得鐵芯周圍產生局部過熱的現象，進而使得鐵芯的地片或者鐵芯都直接被燒壞。所以當變壓器在進行運行的過程當中，需要對正在運行當中的變壓器鐵芯的電流進行定期的檢測和預防，保護變壓器運行過程當中鐵芯的絕緣電阻。

2 變壓器鐵芯接地電流異常原因分析及處理對策

2.1 變壓器鐵芯內部故障造成鐵芯接地電流異常

之所以變壓器的鐵芯會因為多點接地而產生鐵芯內部循環電流導致鐵芯局部過熱的現象主要是因為鐵芯的穿心螺孔在孔洞中的位置不正，使得在在對鐵芯進行穿螺孔的過程當中，鐵芯的硅鋼片會因為外界的作用干擾使得向外部進行膨脹進而使得變壓器在進行運行的過程當中會出現鐵芯多點接地的現象。除此之外，還有一種可能性就是由于變壓器夾件的槽鋼套座孔的大小太大或者套座沒有達到規定的標準要求，此種套座在進行夾片套座的安裝過程當中會出現套座和夾片無法對準出現歪斜的情況，這種情況同樣會使得變壓器的鐵芯出現多點接地的情況。第三種情況就是變壓器的散熱器和油箱在產品制造的過程當中會出現焊渣清理不徹底的情況。而這種情況的發生會使得變壓器在運行的過程當中，變壓器的雜質因為油流的作用而積聚在同一個地方，造成變壓器的鐵芯和油箱發生短接的情況。這種情況通常都會發生在變壓器進行油箱循環冷卻的過程當中。

2.2 變壓器外部故障導致鐵芯接地電流異常

導致變壓器的鐵芯接地異常的原因不僅僅有由于變壓器內部引起的，變壓器外部的故障同樣也會導致鐵芯接地電流異常。第一種引起鐵芯接地電流異常的原因是由于鐵芯一點接地外部的引線在進行固定的過程當中會比較靠近變壓器的高壓引線，由于沒有對鐵芯接地的外部引線進行絕緣保護處理，會使得鐵芯的局部引線在高壓引線的電磁場作用下產生感應電流，進而出現鐵芯接地電流異常的情況。第二種情況是因為變壓器的高壓測中性點的電流和變壓器的鐵芯一同接地導致的鐵芯接地電流異常。當變壓器的中性接地點的開關斷開的時候，因為變壓器的中性點沒有電流進行流通，電流互感器的二次感應電流也會變得非常的小。而當中性點接地的開關閉合的時候，由于變壓器的鐵芯和中性點一同接地使得鐵芯的外部引線和中性點的外部引線在一起使得變壓器鐵芯的接地電流異常。

經過分析，初步判定造成#1主變鐵芯接地電流異常的原因是廠家設計缺陷。變壓器外殼接地需采用獨立的接地線，不能和鐵芯接地使用同一根線纜。這類問題應在變壓器投用前進行更改，避免后期檢測變壓器鐵芯接地電流時誤判鐵芯接地電流偏大。（如圖1所示）

2.3 對電流異常檢查和檢修處理

首先需要對110kV變壓器進行定期的預防性試驗記錄，去檢查變壓器的鐵芯一點接地電流是否正常，如果經常檢查數據分析是，由于變壓器內部故障導致了鐵芯接地電流異常，并且趨勢還在進一步擴大。檢修部門應該立刻提出申請對變壓器進行停電處理，以便對變壓器進行擴大范圍的檢修，將導致鐵芯接地電流異常的故障進行徹底的排除。但是這種會對發電廠產生巨大的影響，導致單位造成非常嚴重的經濟損失。除此之外，還可以對鐵芯一點接地線進行不斷的實驗和檢查，保證變壓器的中性點電壓電流和鐵芯接地線的電流不會出現短接的情況，進而有效避免出現鐵芯接地電流異常的情況出現。

3 結語

綜上所述，根據以上對于110kV變壓器的接地電流異常的原因進行深入的分析和研究，并探討相應的處理維修措施，高效地解決了這個技術難題，同時也對使用110kV變壓器的不規范的二次接線進行進一步的整改，使得鐵芯接地變得更加的簡單和安全。對于變壓器的鐵芯接地電流出現異常，技術人員需要及時的對引起電流異常的原因進行分析，準確找出出現的故障類型，對變壓器鐵芯進行針對性檢修或者更換，進而減少人力和財力的資源損耗。

參考文獻：

[1]胡林潔，姜鵬，林俊超，馬亞琦，周威.110 kV變壓器中性點經小電抗接地對電流的影響[J].電力與能源，2017，38（06）：682-687.

[2]谷雷.烏魯瓦提水力發電廠110kv2號主變壓器鐵芯一點接地電流異常分析處理[J].城市建設理論研究（電子版），2017（08）：77.

[3]劉永志. 110kV系統主變壓器中性點接地方式研究[D].長春工業大學，2016.