变压器铁芯多点接地故障判断及处理方法

董秀峰

（阳煤集团基本建设工程管理部， 山西 阳泉 045000）

引言

要使变压器正常运转，就需要把变压器的一端进行接地，否则产生的击穿放电会使得变压器的铁芯受到损害，从而造成变压器的老化失效。但是当铁芯进行两个端点接地时，就会形成环形电流，造成铁芯温度升高，这样也会损害铁芯，甚至可能出现电路跳闸的现象，所以要尽量避免变压器在工作中出现多点接地的问题。变压器的两个重要构件是铁芯和线圈，它们是变压器传递而且转换电磁能量的核心器件，因此确保铁芯和线圈的安全对于保障变压器正常工作有重要作用。变压器出现故障一般由多点接地造成的，所以只有精确判断并及时解决变压器多点接地问题，才能使变压器正常运转[1]。

1 变压器多点接地的类型

在正常情况下，变压器通常只能将一点来接地，但在使用方法错误的情况下也许会出现多点接地的状况，其多点接地主要有以下几种可能：

1）变压器的某叠片因为某种原因出现翘起现象，并且翘起点接触到肢板，这样就造成了多点接地。

2）铁芯的绝缘板出现了损坏或丢失现象，造成铁芯可以通过电流，从而引起多点接地现象。

3）可以导电的金属粉末或其他物品进入铁芯的绝缘板上，导致绝缘板失灵，形成多点接地现象。

4）油箱内进入了导电物质，使得铁芯的叠片和油箱进行了连接从而形成多点接地现象。

5）变压器在制造时因为生产工艺低下，使得变压器铁芯存在不合格现象，长时间的使用绝缘板被破坏，造成多点接地现象。

6）在叠压铁芯叠片的时候可能会因为叠压力度过大使绝缘受损，造成多点接地现象[2]。

2 变压器多点接地的危害

1）使铁芯温度升高，从而对变压器造成破坏。

2）在长时间未处理多点接地情形时，会使得变压器油以及变压器绕组连带出现过热问题，使绝缘层氧化失效，铁芯过热，造成变压器破坏。

3）在较长时间内未解决多点接地问题，也许出现变压器油变化情况，甚至可能产生有害的气体。

4）芯片温度过高现象可能造成变压器的木结构部分碳化。

对2015年8至10月出生于巴西的35例小头畸形儿进行研究发现，他们的母亲妊娠期均有寨卡病毒疫区接触史，其中25例(71%)患儿有严重的小头畸形，17例(49%)患儿存在神经系统异常的表现。参加影像学检查的27例患儿均有异常的影像学表现。头颅CT及超声显示广泛的颅内钙化，主要分布在脑室周围、脑实质、丘脑及基底神经节。11例(31%)患儿存在多余的头皮，提示急性宫内脑损伤导致大脑发育障碍，但并不影响头皮的生长发育。其中4例(11%)患儿存在关节屈曲症状(先天性挛缩)，提示中枢或周围神经系统受累。该35例患儿均排除了引起小头畸形的梅毒、弓形虫病、风疹、巨细胞病毒和单纯疱疹病毒感染的可能[10]。

5）变压器烧断，从而使得其无法接地，产生严重的问题。

6）可能使得变压器出现放电问题，从而减少变压器寿命。

3 变压器铁芯多点接地的检测方法

3.1 绝缘电阻测量法

停止铁芯的通电，用2.5 kV兆欧表来测量铁芯的对地电阻，加入测量的结果显示其绝缘电阻很低或者为零时，这就表明铁芯或许存在多点接地的问题。

3.2 电气法

使用钳形表来测量变压器的接地引线上是否存在电流，当变压器运行正常时，测得的电流就是绕组对铁芯的电容电流，其电流值一般不超过0.1 A。如果变压器存在多点接地的现象时，测得的电流一般达到了几十安，两者之间电流区别很大，可以通过这种方式来判断变压器是否出现了多点接地的现象[3]。

3.3 气相色谱分析法

对变压器的含气量使用气相色谱分析来检测变压器是否多点接地的方法是一个更加有效地方法。当色谱的分析显示有乙炔超出规定线的时候，则可以认为是动态接地故障，当出现绝缘电阻为零或者环流时，可以确认变压器出现了多点接地现象。

4 处理电压器多点接地的方法

4.1 吊罩处理

想要对变压器进行简单有效地检查，吊罩处理是普遍采用的方法，尽量使变压器核心部件不要裸露在空气中，所以在打开变压器时进行如下操作能尽快解决变压器出现多点接地故障：

1）逐一测量绝缘体，将查找范围尽量缩小。

3）清理夹片之间的异物，尤其是金属类导电异物。

4）用榔头轻敲夹片层，观察检测表是否出现变化。若产生变化则寻求问题所在，并对问题进行解决。

吊罩处理常用于因杂物而引起的多点接地，如果这种方法无效，就需要使用放电冲击法来处理。

4.2 放电冲击法

这种方法一般用于吊罩处理所不能解决的多点接地现象，放电冲击法是将难以处理的导体细物进行放电击穿的方法，其中一种方法是采用交流电进行击穿，这种方法常用于金属性故障，但出现金属性接地故障的可能性非常小，所以交流电击穿的方法很少在实例中使用。在实例中通常是使用电容直流电压法，这种方法操作简单，有很多应用成功的案例[4]。

5 临时应急措施

当使用中变压器出现多点接地的现象时，为了保障设备的安全性，都需要对变压器进行断电吊罩处理，但现实中往往存在不允许断电的情况，这时候便可以采用应急措施，以防止问题进一步严重。方法如下：先对铁芯接地回路的环路进行电压测量，之后求得电阻，最后计算应该串联的电阻阻值，使用串阻的方法使环形电流减小，达到对变压器保护的目的。

6 案例

2016年11月19号，某地区五号变压器出现较为严重的多点接地现象，维修人员对变压器进行了吊罩维修处理。

在变压器罩吊起后，按照程序进行了以下步骤来查找故障发生点：

1）维修人员先对变压器的外部铁芯以及各有关部件进行检查，看是否存在明显的接地现象。

2）在对夹片以及夹件进行检查，看夹片是否存在变形刺穿现象，看夹件是否存在移动、破损和变形或者掉落的情况。

3）维修人员对油箱进行了清理，主要是清除导电油泥、污渍和金属粉末，最后使用变压器油对变压器进行仔细的清洗。

4）查看铁芯是否存在生锈和绝缘层脱落，调整好各叠层之间的空隙距离，如果发现叠片出现问题，就及时更换处理。

5）查看是否有因多点接地而引起的木质夹件碳化现象，如果存在这种问题，就要按照夹件相应规格来进行更换。

结果通过以上方法未能查出原因所在，所以维修人员对变压器进行了解体检查，其具体实现过程如下[5]：

1）拆卸变压器铁芯以及夹件。

2）将拆卸物整理放好。

3）拆除线圈引线、绝缘件等零碎物品。

4）检查变压器夹件以及垫块是否存在损坏。

5）检查变压器箱底是否存在异物。

6）将箱底异物进行彻底清除。

7）按照顺序将变压器安装好。

经过第二次拆卸变压器，逐一进行检查，最终处理了变压器多点接地的问题。

7 结语

变压器的多点接地问题是变压器常见的一类问题，在处理变压器多点接地问题的时候，首先要保证人员安全，其次要保证尽量减少对变压器的损坏，最理想的方式就是以最简洁的方法解决变压器的多点接地问题。变压器是一种带电物品，在对变压器进行检查时最好能做断电处理，达到以最安全的方式对变压器多点接地问题进行处理的目的。

[1] 刘振亚.特高压交流输电线路维护与检测[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2] 石岩龙，闫广涛，刘影强.带电更换750 kV耐张双联绝缘子方法探讨[J].高压电器，2014（11）：9-11.

[3] 西北电网有限公司.750 kV输电线路带电作业方法[M].北京：中国电力出版社，2014.

[4] 胡毅，王力农，邵瑰玮.750 kV输电线路带电作业的试验研究[J].高电压技术，2014，30（2）：8-14.

[5] 胡毅，王力农.750 kV输电线路带电作业安全防护研究[J].高电压技术，2015，35（2）：373-378.