摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是一種常見故障，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料表明，它在變壓器總故障中占第三位。因此，準(zhǔn)確的診斷與處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障，對保證變壓器的安全運(yùn)行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：變壓器;接地故障;短路

變壓器鐵芯由于某種原因出現(xiàn)兩個以上接地點(diǎn)時，會形成閉合回路，產(chǎn)生環(huán)流，這就是所謂的鐵芯多點(diǎn)接地故障。它會造成鐵芯局部短路過熱，甚至發(fā)生鐵芯局部燒損等重大故障。目前，我國制造的大中型變壓器的鐵芯都經(jīng)一只套管引至油箱體外部接地。電力變壓器在正常運(yùn)行時，繞組周圍存在電場，而鐵芯和夾件等金屬構(gòu)件處于該電場之中。若鐵芯未可靠接地，則產(chǎn)生充放電現(xiàn)象，損壞絕緣。因此，鐵芯必須有一點(diǎn)可靠接地。如果鐵芯由于某種原因出現(xiàn)另一個接地點(diǎn)，形成閉合回路，則正常接地的引線上就會有環(huán)流，一方面造成鐵芯局部短路過熱，嚴(yán)重時，鐵芯局部燒損;另一方面，由于鐵芯的正常接地線產(chǎn)生環(huán)流，造成變壓器局部過熱，也可能產(chǎn)生放電性故障。下面介紹變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的分析判斷和處理方法。

一、鐵芯多點(diǎn)接地簡介

變壓器在正常運(yùn)行中，帶點(diǎn)的繞組及引線與郵箱間構(gòu)成的電場為不均勻電場，鐵芯和其他金屬件就處于該電場中。因此，鐵芯與大地間產(chǎn)生一定電位，通常稱為懸浮電位，當(dāng)兩點(diǎn)的電位差達(dá)到能夠擊穿其間的絕緣時，便產(chǎn)生火花放電，形成鐵芯與殼體的接地，這種接地稱為鐵芯的懸浮接地。另一種接地則是因為變壓器鐵芯與其附件因設(shè)計方案或制造工藝不良，造成局部間隙過小或鐵芯各部絕緣降低，變壓器運(yùn)行中鐵芯與其他部件受熱或電磁力的作用，導(dǎo)致鐵芯碰殼形成接地，這種接地稱為硬接地。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，電力變壓器鐵芯和較大金屬零件均應(yīng)通過油箱可靠接地。這樣，鐵芯與大地之間的寄生電容被短接，使鐵芯處于零電位。如果變壓器鐵芯產(chǎn)生懸浮接地或硬接地，鐵芯便產(chǎn)生兩點(diǎn)以上的接地，稱為多點(diǎn)接地。多點(diǎn)接地在接地點(diǎn)間會形成閉合回路，在電位勢的作用下造成環(huán)流導(dǎo)致事故發(fā)生，為保證變壓器安全運(yùn)行，變壓器鐵芯決不允許多點(diǎn)接地故障發(fā)生。

二、鐵芯多點(diǎn)接地故障的判斷

1.測量鐵芯絕緣電阻：如絕緣電阻為零或很低，則表明可能存在鐵芯接地故障。

2.監(jiān)視接地線中環(huán)流對鐵芯或夾件通過小套管造成接地的變壓器，應(yīng)監(jiān)視接地線中是否有環(huán)流，如有，則應(yīng)使變壓器停運(yùn)，測量鐵芯的絕緣電阻。

3.氣相色譜分析：對油中含氣量進(jìn)行氣相色譜分析，也是發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯接地最有效的方法。出現(xiàn)鐵芯接地故障的變壓器，其油色譜分析數(shù)據(jù)中，總烴含量超過“變壓器油中溶解氣體和判斷導(dǎo)則”(GB7252-87)規(guī)定的注意值(150uL/L)，其中乙烯(C2H4)、甲烷(CH4)含量低或沒有，即未達(dá)到規(guī)定注意值(5uL/L)。若乙炔也超過注意值，則可能是動態(tài)接地故障。氣相色譜分析法可與前兩種方法綜合使用，以判定鐵芯是否多點(diǎn)接地。

三、現(xiàn)場簡易處理方法

1.不吊芯臨時串接限流電阻

發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障后，需停電進(jìn)行吊芯檢查和處理。對于系統(tǒng)暫不允許停電檢查的，可采用在外引鐵芯接地回路上串接電阻的臨時應(yīng)急措施，以限制環(huán)流增加，防止故障進(jìn)一步惡化。在串接電阻前，應(yīng)分別測量鐵芯接地回路的環(huán)流和開路電壓，然后計算應(yīng)串電阻阻值。所串電阻不宜太大，以保護(hù)鐵芯基本處于地電位;也不宜太小，以將環(huán)流限制在0.1A以下。同時還需注意所串電阻的熱容量，以防燒壞電阻造成鐵芯開路。

2.吊芯檢查

(1)分部測量各夾件或穿心螺桿對鐵芯(兩分半式鐵芯可將中間連片打開)的絕緣以逐步縮小故障查找范圍。

(2)檢查各間隙、槽部重點(diǎn)部位有無金屬夾雜物。

(3)清除鐵芯或絕緣墊片上的鐵銹或油泥，對鐵芯底部看不到的地方用鐵絲清理。

(4)對各間隙用油沖洗或氮?dú)鉀_吹清理。

(5)用榔頭敲擊振動夾件，同時用搖表監(jiān)測，看絕緣是否發(fā)生變化，查找并消除動態(tài)接地點(diǎn)。

3.放電沖擊法

由于變壓器本體在空氣中暴露時間不宜太長，以及變壓器裝配形式的制約，現(xiàn)場很多情況下無法找到確切接地點(diǎn)，特別是由于鐵銹焊渣懸浮、油泥沉積造成的多點(diǎn)接地，更是難于查找。此類故障可采用放電沖擊法，這種方法要視現(xiàn)場具體情況、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯狀態(tài)下均可進(jìn)行。

現(xiàn)場采用的方法主要有電容直流電壓法、電焊機(jī)交流電流法和放電沖擊法。電焊機(jī)交流電流法只適用于金屬性接地故障，但電流不好控制，而這種情況現(xiàn)場極少發(fā)生，接地電阻大都在幾百歐姆以上。電容直流電壓法現(xiàn)場取材較困難，操作不便且不安全，也不宜推廣。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，放電沖擊法是一種安全可靠、操作簡便，且利于快速就地取材的方法。它采用高壓電氣試驗用升壓變壓器進(jìn)行，實驗時注意換算好二次電壓，由于鐵芯對地絕緣墊片很薄，故二次電壓不能高于2.5KV。

四、變壓器投入運(yùn)行后的監(jiān)測。

變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障修復(fù)后，投入運(yùn)行，應(yīng)對變壓器鐵芯進(jìn)行一次監(jiān)測，其方法多采用氣相色譜分析法。這種方法是目前確定運(yùn)行中的變壓器是否尚存在鐵芯多點(diǎn)接地的最有效方法。最常用的是IEC三比值法，有時也采用德國的四比值法，以上方法是利用五種特征氣體的三對比值，來判斷變壓器故障性質(zhì)的方法。以上方法可請當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗的電力試驗研究所協(xié)助進(jìn)行測試。

五、結(jié)束語

1運(yùn)行中的變壓器最好能在鐵芯接地線上裝設(shè)電流表，便于及時發(fā)現(xiàn)故障。特別是在放電沖擊法消除接地現(xiàn)象后，更要加強(qiáng)監(jiān)視，防止再次形成故障。

2.當(dāng)出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障時，要在綜合測定和全面分析檢查后，視具體情況選擇處理方案，切不可盲目進(jìn)行放電沖擊或電焊燒除，以免造成絕緣損壞，故障擴(kuò)大。

3.每次吊芯大修時，一定要清潔油箱底部的油泥鐵銹等雜物，并用油進(jìn)行一次全面沖洗。

4.加強(qiáng)潛油泵及冷卻器的檢修，防止由于軸承磨損或金屬剝落，造成變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉鶯.變壓器故障與監(jiān)測.2004.

[2]徐樹銓.電力變壓器運(yùn)行.1993.

[3]劉紅梅,變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障原因及處理方法.云南電業(yè).2002.2.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/dianlilw/17587.html