变压器铁芯多点接地故障分析处理

周进 葛晶

摘 要：本文分析了变压器多点接地的原因和危害，并介绍了相应的处理方法，从而使变压器安全可靠的运行。

关键词：多点接地；原因；危害；方法前言

变压器的铁芯是变压器的磁路，作为变压器内部的核心部件，铁芯的正常与否直接会影响到变压器安全运行。变压器正常运行时铁芯有且只有一点接地，若铁芯不可靠接地则铁芯上会出现悬浮电位导致放电，危害设备正常运行。为了使铁芯不出现悬浮电位，需要对铁芯进行单点接地。若接地点超过两个，接地點之间会形成环流，导致铁芯发热，严重时会烧毁铁芯。所以运行中的变压器要求及时发现铁芯多点接地故障，并进行针对性的处理，保证变压器正常安全运行。

一、铁芯接地原因

铁芯多点接地故障的性质可分为永久性和非永久性接地故障，发生在铁芯多点接地的操作原因主要有以下几个方面：硅钢片质量有问题；硅钢片保管不当；铁芯加工工艺不良；安装时没有把油箱顶盖上运输的定位钉翻转或卸除；铁芯在纸板之间的腿和铁轭脱落，导致鞋到硅钢片或短路接地变压器水湿纸板的形成；潜水泵轴承或负荷开关磨损，如金属粉末沉积，底部受到电磁力形成导电桥，让铁轭与鞋子或底部，不小心掉进了油箱内的金属异物，如铜线、焊条头或块铁芯多点接地等；块铁轭下梯子木垫的表面之间的影响与潮湿或潮湿的影响伴随着大量油泥，水分、杂质使其绝缘被破坏，变压器油污泥灰尘堵塞核心纵向热油管道形成短路接地；运行中辘铁垫块若受潮，也会使铁芯与油箱短接；变压器在现场装配和建设工作中，不小心留下的金属异物，如螺母、螺钉、工具等接地；由于变压器的影响与潮湿，潮湿影响夹紧块绝缘或铁轭阶梯垫绝缘性能下降，直到铁心原因高电阻多点接地；操作维护不当；变压器过载运行很长一段时间的绝缘老化，平时巡逻和检查没有关注，使当地铁芯过热，造成多点接地绝缘破坏。

二、故障危害

铁芯多点接地的危害包括：空载损耗增加造成铁芯局部过热，甚至会烧坏铁芯；铁芯过热会使变压器油分解造成变压器油的绝缘和散热性能下降；变压器油的分解和温度的上升可能导致瓦斯继电器动作，使变压器跳闸。

三、故障处理原则

铁芯若存在多点接地故障时，需要对其进行处理。对不能停运的变压器，可采用临时处理办法，即在铁芯外引接地线上串入限流电阻；当然为了彻底解决该故障，则必须对变压器进行吊芯处理。另外还可以用冲击法来消除铁芯多点接地。

四、铁芯多点接地的判断

1.测量铁芯外引接地线中的环流。铁芯正常单点接地时，铁芯中环流很小，一般在0.3A以下。若存在多点接点，环流明显增大，最大可达到几十安培。

2.进行油色谱分析，当特征气体CH4和C2H2比重较大，而CO和CO2比重不大时，有可能存在铁芯多点接地情况。

3.测量铁芯对地的绝缘电阻。若铁芯绝缘电阻为0或接近于0，则认为铁芯多点接地。

4.用直流法和交流法判断故障点。

五、故障处理和案例分析

1.运行中的应急处理

变压器发生多点接地时，若不能及时退出运行者，则应加强监视，并采取临时措施，限制接地故障的发展。①降低变压器的循环色谱分析、监控故障点产生气体；②定期测量地球当前的铁芯，如故障电流较大，可以打开临时地面操作，但应加强监测，避免点故障消除后铁芯暂停潜力，产生放电；③对于不稳定的地面，可以字符串堆芯接地铅变成一个可调电阻，限制0.3下铁芯接地回路的循环。

2.吊罩检查

对于铁芯多点接地，变压器的吊芯检查是最可靠的办法。为了减少器身跟空气的接触时间，一般进行以下检查或处理：①外观检查。检查铁芯和夹持板是否有碰撞、硅钢片是否有波鼓起、上下夹紧件和芯之间、芯柱与拉板无异物、夹和罐壁是否有碰撞、铁轭和底部是否有异物桥接短路。②直流法。将铁心与夹件的连接片打开，用直流电压表测量相邻硅钢片之间的电压，当电压表指示为0或为负时，认为该地点是故障点。③交流法。低压侧接入220V或者380V交流电压，高压侧和中压侧短接接地，沿着铁轭逐级测量，当毫安的电流为零，则此处为故障点。④铁芯加压。将铁心的接地点断开，给铁心加电压，若在升压过程中会听到放电声，根据放电火花可观察到故障点。

3.放电冲击法。当变压器不适合吊罩时可以用放电冲击法，这种方法应该检查现场的具体情况，主要有电容冲击法和电焊机冲击法。

某220KV主变进行油色谱分析时发现总烃异常升高。测量铁芯接地电流小于100mA。铁芯对地绝缘电阻为10，000MΩ，夹件对地绝缘电阻也为10，000MΩ，铁芯对夹件绝缘电阻为5.2Ω，判断铁芯与夹件之间可能碰触现象。

由表1可以看出总烃、甲烷、乙烷在2012.4.28日试验时已经出现明显升高现象，怀疑变压器内部发生局部过热现象。用2500V兆欧表测量变压器绝缘电阻时有明显放电声，根据放电声查找发现铁芯定位杆与油箱间的纸绝缘破损，导致定位杆与上夹件碰触，导致铁芯对夹件绝缘电阻很小，更换纸绝缘重新测量铁芯对夹件绝缘为10，000MΩ，恢复正常。

六、总结

变压器铁芯多点接地故障应及时准确诊断故障类型，并确定相应的处理方法，从变压器铁芯接地故障的操作，大多是底部清洁和非诱导，作为操作和维修部门应严格操作前检查。对于污泥和不稳定的接地故障，不应盲目采取覆盖解除的方法，有效消除可用电容器的冲击，从而避免人力资源浪费和停电。