几种电力变压器铁芯接地方式的探讨

摘 要：通过对几种不同的变压器铁芯接地结构的分析，从可靠性、经济性和生产操作简便等方面进行综合比较。得出一种即能使变压器铁芯可靠接地，又能方便对铁芯电流进行实时在线监测的接地方式。

关键词：铁芯接地；在线监测；接地套管；接地环流

1 引言

大型变压器在挂网运行或者带电试验时，铁芯必须可靠的一点接地。如果没有接地，则会因为铁芯处在电场中形成悬浮电位，对油箱等有电位差的地方产生持续放电现象。并且铁芯必须一点接地，当铁芯有两点及以上接地时，铁芯内部就会在各个接地点间产生环流。环流会造成铁芯局部过热，变压器如果长期运行在接地故障下会使油中产生乙炔甲烷等气体，造成变压器本体气体继电器经常轻瓦斯报警。为了检测铁芯是否有环流，需要在变压器生产过程中通过各种方式把铁芯接地引至油箱外部，方便铁芯接地电流的实时监测。本文通过实际生产的经验，对几种常见的铁芯夹件接地结构进行各方面的分析比较，得出一种更合理的接地方式。

2 三种接地方式介绍

2.1 接地装置

这种接地方式主要是通过两根接地线和环氧接地板，分别把铁芯、夹件接地在铁芯下部引至油箱。如图1所示：整个接地装置主要由法兰、盖板、环氧板、密封圈、接地线和接地铜片等构成。其中法兰1焊于油箱壁上，法兰2开有6个14 的通孔和6个M10的螺纹孔，通过紧固件和密封圈把两个法兰和中间的环氧板紧密连接在一起，并在外面封上盖板。这种结构的特点是环氧板上两边带有标识为铁芯、夹件和接地的三个螺柱，通过接地线把铁芯和夹件接地引至油箱内侧环氧板上对应的接地螺柱上，接地的螺柱则连接到油箱壁上的接地座。油箱外侧的三个接地螺柱通过两根接地片连接在一起，这样就可以使铁芯和夹件可靠接地。这种结构对于实现铁芯可靠接地比较方便有效。但是其缺点就是不利于对铁芯电流的实时在线监测，需要拆去盖板并且需外接接地套管，所以如果用户需要对实现铁芯接地电流的在线监测，则这种方式不太适合。

2.2 套管铜排接地

这种接地方式主要通过接地线、接地套管和接地铜排把铁芯和夹件接地引至油箱下部。如图2所示，在铁芯上部通过两根接地线使铁芯和夹件分别与接地套管连接，并通过接地铜排和支撑用的绝缘子把接地引至油箱下部的接地板上。这种接地方式的特点在于实现铁芯可靠接地的同时便于对接地电流的监测，只需将监测仪夹在接地铜排上就可实现实时监测。它的缺点在于相对于第一种结构在生产上比较麻烦且不经济，需要对接地铜排进行配钻孔和折弯，而且需涂上绝缘漆。这种结构由于方便了铁芯接地电流的实时在线监测，所以是目前比较常用的一种接地方式。

2.3 套管升高座接地

这种结构与第一种接地装置类似并做了相应的改进，满足了方便铁芯接地电流监测的需求。如图3所示，其与第一种接地装置不同之处就是将盖板改进为升高座，并在上面安装两个接地套管。通过带接地螺柱的环氧板、接地线和连接片，从而将变压器铁芯夹件接地分别引至升高座上的接地小套管上，并与油箱壁上的接地座可靠接地。如果想要进行铁芯电流的监测，只需把监测仪连接到接地套管上即可实现。

3 小结

变压器铁芯接地虽然结构简单，却是变压器正常运行不可或缺的一部分。本文讨论的三种接地方式各有特点：第一种接地装置在生产过程中操作简便，但是不利于铁芯接地电流的监测；第二种接地铜排的方式是目前变压器生产中应用比较广泛的一种，它便于接地电流的在线监测但相比前一种结构来说，制造过程相对复杂也不经济；最后一种笔者设计的带升高座的接地方式结合了前面两种的特点，既简便又实用，在实现铁芯可靠接地的同时也方便了对多点接地故障的实时监测。

参考文献：

[1]赵旺初.大型变压器铁心多点接地剖析[J].华北电力技术，1995（09）：32-36.

[2]庄兴元.变电站设备在线监测技术[J].电气时代，2003（02）：83-84.

[3]闫永明.变压器铁芯多点接地故障的检测与处理[J].山西电力技术，2001（01）：47-48

作者简介：陈剑波（1987-），男，浙江绍兴人，助理工程师，长期从事变压器设计。endprint