变压器外壳接地装置发热原因分析

金海川 黄 蕊 刘文俊

（国网吴忠供电公司，宁夏 吴忠751100）

0 引言

在对110kV 及以上电压等级的变电站进行红外巡视时，发现主变压器的外壳接地装置均有不同程度的发热，且测得主变压器外壳接地引下线的电流数值高达几百安培［1］。而且从接地装置螺栓上的油漆变色现象推测可能长期存在发热的问题，初步分析可能是由于涡流产生的大部分电流通过部分螺栓后经变压器接地引线下接地，在螺栓上引起过热现象。将接地装置接触面的螺栓紧固后发热现象仍然存在。

1 110kV 变电站主变压器外壳接地装置和铁芯接地电流检查

具体检查结果如下：铁芯电流为0.6 mA，夹件未引下；外壳接地电流为245A。

具体连接方式及红外测温图如图1～3所示。

图1 变压器外壳接地连接形式

图2 上节外壳接地铜排红外图

图3 下节外壳接地铜排红外图

从红外图中可以看出，上下节外壳接地铜排的发热部位均位于本体接地引出端与连接地网铜排之间的地方，测得上端连接处最高温度达23.6 ℃，接地电流为245A；下端与地网连接处最高温度达18.4 ℃，接地电流为16.5A。

将变压器接地装置上端接地铜排打开，测得下端与地网连接处接地电流为9A，上端接地采用二次线接地（图4）后，测得电流为64mA［2］。

图4 上端短接接地

2 原因分析

（1）发热部位均位于变压器本体接地端与变压器外壳的焊接处与接地铜排焊接的地方，但进行变压器油色谱分析发现并不影响变压器绝缘油和密封垫的使用性能。

（2）分析认为，外壳接地电流过大是由于变压器自身漏磁对外壳的接地与地网连接处形成涡流造成的。

3 220kV 变电站主变压器外壳接地装置和铁芯接地电流检查

具体检查结果如下：铁芯电流为5.7 mA，夹件电流为2.5mA；外壳上下节连接部分的电流分别为466A、49A。

连接形式及红外测温图如图5、图6所示。

图5 连接形式

图6 红外测温图

从测温图中可以看出，发热部位是接地扁铁连接螺栓，最高温度达52.7 ℃，测得连接铜排的电流为466A。

4 原因分析

（1）连接铜排电流过大和螺栓发热，和上述分析一致，都是由于变压器绕组电流和接地引出线形成局部环路而产生的漏磁造成的涡流发热。

（2）部分螺栓温度过高的原因是：把螺栓看成一电阻元件，部分螺栓接触电阻较小，钟罩部分感应电流通过部分螺栓然后经变压器基座接地，由于电流的长时间作用，产生热量W ＝I2Rt，引起在部分螺栓上的过热现象。

（3）连接螺栓部位可能由于油漆等未处理干净，造成此处螺栓温度明显高于其他部位。

5 采取的措施

（1）检查上下节外壳连接螺栓，将接地装置的接触面进行轻擦处理，螺栓或焊接应良好。

（2）在温度较高的螺栓处加装铜排，将螺栓进行短接，以消除环流，使温度降低。

（3）进行油色谱分析正常后可以继续运行，期间加强监测。

6 结语

综上，110kV 及以上主变压器存在外壳接地电流过大，接地装置温度过高现象，经认真分析，认为是变压器绕组电流和接地引出线形成局部环路而产生的漏磁造成的，建议可改变该变压器上下节接地的连接位置，并对接地扁铁的螺栓进行绝缘处理，以解决接地装置发热问题。因此，不能忽视变压器外壳接地装置的发热，应定期检测，防止由于接地不良引起各种障碍和事故。

［1］国网武汉高压研究院，华东电网有限公司.DL/T664—2008带电设备红外诊断应用规范［S］.北京：中国电力出版社，2008.

［2］国家电网公司.Q/GDW168—2008 输变电设备状态检修试验规程［S］.北京：中国电力出版社，2008.