220 kV变压器铁心多点接地检修探析

刘娟

摘要：变压器是电力系统中较为重要的组成部分之一，它的运行稳定直接关系到系统的正常运行。然而，由于受各种因素的影响，变压器投运后经常会出现铁心多点接地问题，在一定程度上影响了变压器运行的可靠性。基于此，对220 kV变压器铁心多点接地的危害及其原因进行了分析，并在此基础上提出了诊断方法和处理措施，以期为变压器的检修提供帮助。

关键词：22 kV；变压器；铁心；多点接地

中图分类号：TM407文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0023－02

1220 kV变压器铁心多点接地的危害及原因分析

1.1铁心多点接地的危害

当变压器在正常状态下运行时，受电磁反应的影响，铁心对地会产生悬浮点电位；同时，铁心与其他金属构件之间还存在一定的电位差，当电位差升高到能够击穿绝缘的程度时，便会出现火花放电现象。虽然这种现象是断断续续的，但是随着时间的推移，会对变压器油和固体绝缘造成影响。如果铁心与变压器内的其他金属构件之间存在两点或多点同时接地，则会导致接地点之间形成闭合电路，引起环流，并造成局部过热，严重时会使铁心的硅钢片烧损，从而导致变压器出故障。由此可见，铁心多点接地对变压器具有较大的危害。因此，为了确保变压器安全、稳定、可靠运行，铁心只允许一点接地。

1.2铁心多点接地的原因分析

在对220 kV变压器进行调查后发现，很多变压器在投运一段时间后都会出现铁心多点接地的故障问题，这在一定程度上影响了变压器的稳定运行。引起铁心多点接地故障的原因大体上可以归纳为以下几方面：①变压器自身原因。由于一些厂家出品的变压器在制造工艺方面存在缺陷，比如铁心硅钢片边角翘起碰触夹件、上铁轭过长碰触油箱壁等，导致变压器使用一段时间后，便出现铁心多点接地故障。②变压器维护方面。由于变压器的维护工作不到位，致使变压器受潮，油箱底部和铁心夹件生锈，生成的铁锈在电磁场的作用下，大量沉积在铁心和夹件的绝缘表面，从而引起金属性接地故障。③其他方面。变压器油箱中常常会生成一些油垢，当这些杂质沾附在铁心对地的绝缘表面时，便会引起铁心低阻接地。在对变压器进行检修时，由于操作不慎将金属异物遗落在油箱中，致使铁心叠片与油箱箱体之间连通，从而形成接地。

2220 kV变压器铁心多点接地的诊断方法及处理措施

2.1故障诊断方法

当变压器出现铁心多点接地故障时，为了给故障处理提供可靠依据，需要采取有效的方法对故障进行诊断。目前常用的铁心多点接地故障诊断方法有以下几种。

2.1.1气相色谱法

当变压器发生铁心多点接地故障时，一般都会伴随过热和放电现象，所以可通过对变压器油样中各种组分的实际含量及其主要特征气体的产气速率来判断变压器内部的故障类型和严重程度。常用的色谱分析法有三比值和产气速率两种，具体选择时可根据现场情况而定。

2.1.2测量法

该方法又分为电流测量法和电阻测量法两种。当铁心单点接地时，接地线上产生出来的电流较小，基本不会超过0.3 A，如果铁心多点接地，匝间便会出现环流，通常可达到几十安培。此时，可以利用电流表对铁心接地引出线进行测量，通过检测是否存在电流来判断变压器是否出现铁心多点接地故障。当变压器停止运行时，可对铁心或夹件的接地引出线绝缘电阻值进行测量。正常接地的电阻一般不会超过100 MΩ；如果测量结果小于100 MΩ，则判断铁心出现多点接地故障。

2.1.3温度法

由上文分析可知，铁心多点接地后，会产生相对较大的环流，由此形成较多的热量，使变压器的温度升高。通过对变压器的油温进行检测，看其温度是否超高，可判断出铁心是否发生多点接地故障。

2.2故障处理方法

当铁心出现多点接地故障时，会对变压器的稳定运行造成影响，此时必须采取有效的方法进行处理。在现场可按照如下方法对铁心多点接地故障进行处理。

2.2.1串接限流电阻

当变压器在正常运行状态出现铁心多点接地故障时，为了确保变压器运行的稳定性，应当临时停电，并进行吊心检查及处理。然而，在某些特定条件下，不允许系统断电时，则可以在铁心外接地回路上串接电阻，具体做法如下：在串接前，需要先测量环流和开路电压，然后计算出串接的电阻值；需要特别注意的是，接入的电阻不得过大或过小，且电阻的热容量也应满足要求，以免电阻烧损，引起铁心开路故障。这样处理后，可以临时解决故障问题，能够有效防止故障持续扩大。当可以断电检修时，再采取相应的方法彻底解决故障问题。

2.2.2放电冲击

由于铁心位于变压器的内部，而变压器本体受装配形式的制约，所以，在大部分情况下，很难及时找出准确的接地点，尤其是由铁锈、焊渣悬浮、油垢沉积等原因引起的多点接地故障更难查找。对于这种情况，可在现场采用放电冲击的方法进行处理。具体使用时，需要结合现场的实际情况（接地方式等），进而确定是在吊心或是不吊心的状态下进行。常用的放电冲击有电容直流电压法和电焊机交流电流法两种，由于后者仅适用于金属接地故障，且电流不太容易控制；同时，金属性接地的故障较少，所以一般采用电容直流电压法。

3结束语

总之，220 kV变压器长期处于带负荷的状态运行，由于受各种原因的影响，使得铁心不可避免地会出现多点接地故障。为了确保变压器安全、稳定、可靠的运行，应当认真分析引起铁心多点接地故障的原因，并采取相应的措施加以解决。只有这样，才能降低变压器的故障发生概率，有助于延长变压器的使用寿命。