干式变压器铁芯接地故障分析

王 贺 周子洋 张 超

(雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 610000)

干式变压器铁芯接地故障分析

王 贺 周子洋 张 超

(雅砻江流域水电开发有限公司，四川 成都 610000)

本文通过对20kV及以下系统干式变压器铁芯接地故障进行分析，从定期检查、检修维护、设备管理方面提出了相应的防范措施，可为水电站机组安全运行提供借鉴。

干式变压器；铁芯接地；故障分析

电力变压器在电力系统中起着举足轻重的作用，它的安全运行直接关系到电网、电站的安全可靠性。随着经济的发展，近年来，干式变压器(以下简称干式变)在全世界得到了迅猛发展。干式变以其散热、防潮性能好，低损耗，局部放电小，噪音小，占地空间小，过载能力强，节能效果好等特点，在配电系统中应用比例越来越大。

1 故障简述

干式变的高、低压绕组和铁芯，是传递、变换电磁能的主要部件。变压器铁芯多点接地是一种常见故障，统计资料表明，它在变压器总事故中占第三位[1]。若铁芯多点接地，会在接地点形成闭合回路，产生环流，造成铁芯局部过热；还可能在铁芯与大地间的寄生电容上产生悬浮电位，破坏干式变绝缘性能。因此，快速、准确地查找出干式变铁芯多点接地故障，是干式变安全稳定运行的重要保障。

2 原因分析

2.1 质量不合格

干式变铁芯接地组成部件质量不合格有以下几种情况：ⓐ干式变铁芯接地片设计、加工不完整；ⓑ铁芯硅钢片质量差、表面粗糙、受潮锈蚀，硅钢片表面绝缘漆或氧化膜脱落；ⓒ铁芯硅钢片叠片凹凸不平、叠片压力过大，造成片间绝缘降低；ⓓ铁芯加工时毛刺超标，残留悬浮物，特别是夹有金属颗粒，在电磁场作用下，形成导电小桥，造成接地故障；ⓔ加工时将金属丝、毛刺等杂质漆带到铁芯上，杂质两端搭接在铁芯与夹件之间。

2.2 存有异物

安装时残留螺栓、铁钉、铁丝等异物；干式变维护后不慎遗落工器具，若金属物掉入低压线圈内，会造成拉板与铁芯相连；铁芯清扫时，灰尘浓度高，清灰白布线头等造成铁芯不稳定接地。

2.3 绝缘性能降低

铁芯绝缘垫块老化或厚度偏小；铁芯与连接磁轭的绑扎钢带间环氧板受热老化；底脚绝缘破损造成铁芯与底脚相连；铁芯穿芯螺杆、压环压钉等绝缘件的绝缘损坏。

2.4 干式变附件短路

穿芯螺杆钢座套过长与硅钢片短接；铁芯与夹件、破损的绕组测温电阻相碰；下磁轭与干式变底部支架桥接短路；铁芯与固定铁芯的绑扎钢带短接。

3 故障查找方法

为保证人身与设备安全，干式变一般都在箱体内，铁芯多点接地故障查找应在停电状态下进行，一般通过以下4种方法进行查找。

3.1 铁芯加压法

将铁芯正常接地点断开，采用2500V绝缘兆欧表加压于铁芯正常接地点，升压过程中会听到啪啪的放电声，根据放电火花查找故障点。

3.2 交流法

断开铁芯正常接地点与低压绕组出线连接处，将220～380V交流电压施加于干式变低压绕组，用毫安表沿磁轭依次测量，当毫安表电流为零时，即为故障点。

3.3 测量法

在安装或检修维护中，重视铁芯绝缘电阻的测试，记录绝缘数据，并与历史数据、同环境下同型号干式变数据对比，分析绝缘数据变化趋势，预判是否有铁芯多点接地故障，保证安装、检修质量。

3.4 吊罩检查法

对干式变可能接地部位逐次进行吊罩检查，查找故障发生部位。

4 故障处理措施

4.1 电容器放电法与大电流冲击法

电容器放电法与大电流冲击法，对于处理铁芯毛刺、铁屑、焊渣、金属浮物积聚引起的短路，效果比较明显。

4.2 清除法

对干式变各间隙进行气体冲吹清理，排除异物；对干式变铁芯底部金属杂物可用吸尘器、白布、环氧板通过间隙进行吸出、往返抽拉清除。

5 日常维护管理要点

5.1 定期巡检

将铁芯多点接地重点检查部位列入检修工序卡项目中，定期检查干式变是否有过载、异音、异味、异常放电等现象；三相绕组温升是否正常；箱体通风是否正常；附件紧固件、穿芯螺杆、引出线、接地片是否松动；底部绝缘垫块、压环压钉、铁芯与夹件间绝缘漆是否脱落严重；铁芯硅钢片是否有波浪鼓起；铁芯柱与拉板间是否有异物。

5.2 清扫驱潮

定期检修中应用吸尘器对干式变绕组、铁芯进行除尘，特别是铁芯与绕组、箱体底部间隙；若干式变长期停运，或雨季潮温季节，由于湿度较大，温差的作用使空气中的水珠附着在变压器的内壁，容易导致变压器铁芯生锈[2]，应用碘钨灯或电吹风对干式变进行驱潮处理。

6 结 语

干式变压器铁芯多点接地是一种多发性故障，通过分析铁芯多点接地原因，针对性地快速、准确排查出铁芯故障接地点，可提高现场故障处理效率，保证检修质量。因此，在设备检修维护中，加强设备检查，总结故障原因及处理方法，切实落实设备管理责任，是确保干式变压器安全运行的基础。

[1] 陈化刚.电力设备异常运行及事故处理手册[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[2] 吴勇. SC系列干式变压器的运行监测与维护[J].大众用电，2009(12).

Failure Analysis of Dry-type Transformer Core Earthing

WANG He, ZHOU Ziyang, ZHANG Chao

(YalongRiverHydropowerDevelopmentCo.,Ltd.,Chengdu610000,China)

In this paper, through the analysis of 20kV and below dry-type transformer core grounding fault, put forward the corresponding preventive measures from the regular inspection, maintenance equipment management, which can provide reference to hydropower station for safe operation.

dry-type transformers; core grounding; fault analysis

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.05.018

TV734

B

1673-8241(2017)05- 0050- 02