电力变压器铁心接地故障的排除

电力变压器铁心接地故障的排除

丰建军

（国网山西省电力公司晋城供电公司山西晋城048000）

摘要：电力变压器在变电站中占据重要位置，这是保证电力系统运行安全稳定的基础，在电力变压器的内部组成中，铁心是实现磁路畅通、能量转变的关键，相关的技术人员需要从电力设备和电气安全方面重视变压器铁心故障研究，进而保证电力变压器的运行稳定性。所以，本文就针对电力变压器铁心接地故障进行分析，同时提出有效的解决措施。

关键词：电力；变压器；铁心接地；故障

变压器内的铁心是实现变压器能量转换的磁路，是变压器内的重要通道。当电力变压器通电运行之后，变压器内铁心需可靠接地，在铁心无一点可靠接地的情况下，由于地与铁心之间所产生的悬浮电压会造成铁心的断续性击穿放电，造成电力变压器的铁心接地故障，不利于变压器的正常运行。为保持铁心电位的正常值，需在铁心上部设置出固定接地点，固定接地点也可设置在铁心下部。但电力变压器内的铁心不能出现2点及以上接地，否则铁心与接地点会因不均匀电位而导致电路环流，进而造成铁心出现接地发热故障。铁心局部产生较多热量时会导致轻瓦斯动作，严重者可导致重瓦斯动作，进而导致电力变压器跳闸。局部铁心的烧熔会造成铁心片之间出现明显的电压器短路故障，对变压器的正常运行和电器性能造成严重影响。

1、铁心发生接地故障的因素

1.1电力变压器内部存有异物

从时间的维度上看，异物的存在有如下几个阶段，一是，在电力变压器制造的过程中，对铁心部分制作过于粗放，没有对本区域内部和铁心部位进行彻底清理，导致杂物留存，进而影响电力变压器铁心接地效果。二是，在电力变压器安装过程中，出现机械外力影响，产生电力变压器铁心形变，变压器箱体扭曲，出现脱落物质，导致铁心多点接地，进而出现短路、回路和过热现象。三是，在电力变压器注油的过程中，油质存在质量问题，进入金属杂质，在电力变压器铁心附近吸附，影响接地点控制，形成多点接地。四是，在电力变压器的维护和运行过程中，随着时间的推移，在电力变压器内部产生磨损、腐蚀、震动而穿线的颗粒状金属碎屑和粉状杂物，影响电力变压器铁芯的正常工作，造成电力变压器运行故障和隐患。

1.2安装技术不过关

电力变压器的安装是要求一点接地，在安装过程中由于螺丝拧得不够结实，位置会有所偏差，导致接近甚至接触到夹壳，也会存在连接金属过长，没有进行处理就连接，产生碰壁现象，最终导致多点接地而引起短路。除了安装技术上的要求外，还有对工作人员对零件也要通透了解，例如对定位钉的了解，安装之时必须要把定位钉翻转或者拆除才能避免故障发生；内部的接地连接片要跨接铁心等。

2、变压器铁心接地故障的诊断

2.1变压器在停止运行的状态下铁心接地故障的诊断

大中型的电力变压器的铁心在正常的情况下必须要有一点可靠接地，所以在判断大中型电力变压器的多点接地故障的方法比较简单。首先断开铁心接地线，使用2500V的的绝缘电阻表进行测量，就能判断铁心是否接地。对于铁心没有接电的电力变压器，在停止运行的状态判断铁心接地故障的方法比较复杂，这时候需要通过对变压器油气色谱进行分析然后结合电器实验项目在进行综合的判断。

2.2变压器在运行状态中铁心接地故障的诊断

油样气象的色谱分析。当电力变压器的铁心产生接地的故障时，铁心的局部热量会十分高，会改变绝缘体油组分，这时候可以对变压器的油气相色谱进行分析，然后根据色谱进行判断。铁心在接地点之间会形成环流，造成局部过热的现象，在气相的分析结果会出现总烃产气速率超出正常值。运行中的变压器如果出现甲烷与烯烃的组分很高或者一氧化碳与以往数据比较没有明显变化的现象，可以说明铁心存在接地的故障。结合电力变压器发生多点接地故障的原因可以查找变压器接地产生的故障，可以对电压器进行内部查找和外部查找。

3、铁芯接地故障的处理

在确定了变压器铁芯多点接地故障的类型后，应根据不同故障的类型采取对策，排除不稳定接地或限制故障的发展。

3.1在设备停用的情况下，可采用电容放电冲击法排除故障

当变压器铁芯接地引出线断开，可以先利用兆欧表对电容进行充电，然后用刀闸开关进行放电，电容对铁芯故障点进行放点后，测试铁芯绝缘电阻，如电阻值正常证明故障已经排除。反之，可重复进行以上程序。如上述方法没有成效，可采取以下临时措施，限制故障进一步发展：监视故障点的产气速率；定期测量铁芯的接地电流；对于不稳定接地，可在铁芯接地引出线中串入一个可调电阻，将电流限制在1A以下。

3.2在故障不断发展的趋势下，可以停电检修

利用吊罩检修查找故障：检查对变压器铁芯可能接地的部位，是目前国内用得较为普遍的处理方法。为了减少变压器器身在空气中的暴露时间，使检查工作有的放矢，一般在解开铁芯与夹件等连接片后，进行如下检查试验：(1)测量空心螺杆对铁芯的绝缘；(2)检查各间隙、槽部有无螺帽、硅钢片废料等金属物；(3)对铁芯底部看不到的地方用铁丝进行清理；(4)对各间隙进行油冲洗或氮气冲吹清理。例如：对于杂物引起的接地故障，一般进行上述检查后，均能发现故障点，并消除接地故障。用直接检查法查找铁芯多点接地故障处。钟罩吊开之后，先用1000V兆欧表测量铁芯绝缘电阻，其阻值仍为零。由于铁芯夹件绝缘电阻良好，说明故障点就在下节油箱与铁芯之间对于槽式油箱结构的变压器，在现场不可能把铁芯从油箱中吊出，所以只能沿油箱长、短轴各个方向仔细查找故障点。可以采用小镜片反光照射及手措、拉刮等方法来查找故障点。找到故障点后，针对具体情况排除接地故障。

3.3当铁芯接地故障时动态型时，进行不吊罩处理

比如说我们面对一台安装于防空室下的变压器，应该先从色谱分析判断出为动态性质的接地故障，当故障是由箱底不清洁(有金属异物)引起时，可判断该接地故障属动态性质，不是死接地。因此，就可以考虑能否利用榔头敲击的振动和放油时的油流使金属异物带出箱外。处理时，首先对该变压器本体进行放油，未见有金属异物，用兆欧表测量铁芯对地绝缘电阻仍为零。接着，在用兆欧表测量铁芯对地绝缘的同时，用榔头敲击油箱底部，发现箱体内铁芯底部有“啪啪”的放电声，同时发现其放电声在移动，有意在放电声旁敲击，并使朝下夹件侧移动直至消失。然后测量铁芯对地的绝缘值来判断接地故障是否已消除。在具体操作中，我们可以在放油阀对侧进油，利用油流带动金属异物，可以让工作人员从有载开关手孔门进入检查，在清除硅钢片下脚料后再进行真空脱气注油，然后投入运行，至今变压器油气相色谱分析数据均小于导则规定的注意值，这充分证明变压器铁芯接地故障已被彻底消除。

4、结束语

电力变压器是一种能够改变交流电大小的一种设备，是电力系统中非常重要的设备之一。在进行电能的传输过程中，电力变压器能够进行能量的转换和传输，一旦产生故障，将会影响电力系统的安全，也会给人们造成一些经济上的损失。电力变压器铁心接地故障必须要及时的解决，当电力变压器出现故障的时候，首先分析事故的，找出产生事故的原因，根据实际的故障类型采取正确的解决方案，做出与之相对应的处理，降低对电力系统的损害。

参考文献

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