变压器铁心多点接地故障的处理与分析

李斌

摘 要：变压器在电力系统中具有非常重要的作用，变压器是否正常运行直接影响到整个电力系统的安全运行。本文结合个人工作经验，将侧重介绍变压器铁心多点接地故障的危害、原因分析、诊断和处理方法，并结合现场实例进行分析。力求实现发现问题、分析问题、解决问题的最终目的，个人观点浅显，望引起相关人士的重视，起到抛砖引玉的作用。

关键词：变压器 铁心接地 故障 处理与分析

中图分类号：U22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（c）-0111-01

随着我国社会市场经济的不断完善和电力电网事业的迅猛发展，电力事业方面的工作也取得了卓著成绩，在这种前提之下，随之暴露的故障也应该得到相应的重视。变压器作为电力系统中的核心设备，在发供电环节中起着枢纽作用，因此对其故障的分析诊断也就有了现实的必要性。铁心多点接地所引发的问题就一直是变压器中比较频发的故障之一，据统计，变压器铁心多点接地故障在变压器总故障中占第三位，且危害性颇大，所以处理好该问题，对于变压器能否正常运行具有非常重要的意义。

铁心作为变压器的重要组成部分，是变压器的磁路。当变压器在运行过程中，铁心必须一点可靠接地，而严禁多点接地。铁心多点接地的故障一般可分为两类，一种是接地点接地不牢靠，接地电阻变化较大，这种接地称为不稳定接地；另一种是接地点接地牢靠，接地电阻稳定无变化，这种接地称为稳定接地。目前来说，大中型变压器的铁心基本上是用一个引线通过一只接地套管引至油箱体外部接地，而内部被绝缘油道等绝缘件隔开的铁心叠片则是由铜片连接成一个接地整体。

1 变压器铁心多点接地故障的危害

由于铁心各部位在电、磁场中所处位置的不同，会产生不完全一样的电位，形成电位差，而只允许一点接地就是为了保证铁心各部位的电位一致，铁心如果不能有一点可靠接地，就会在运行时产生较高的悬浮电位差，当这个电位差达到击穿变压器内部绝缘的程度时，就会导致内部放电现象的发生，久而久之，会对变压器油产生不良影响，并且损坏变压器内部的固体绝缘件，这对变压器的正常运行非常不利。如果铁心因为某些原因出现两点或多点接地的情况时，铁心内部的接地点之间就会形成一个闭合的回路，产生感应电压和环路电流，从而导致铁心局部过热现象的发生，如果在变压器的输出电压为正常额定值的情况下，出现铁心局部过热的现象，那么铁心多点接地可能是导致其发生的原因之一，铁心局部过热如果没有得到及时处理就容易引发一系列问题，可能会使变压器中木质垫块炭化，而变压器油的温度一旦超出其所能承受的额定值，就会被分解并产生可燃性气体，这对变压器的安全运行存在着很大的隐患。所以究其根本原因，还是要侧重解决变压器铁心多点接地的问题，及时防治环流现象。铁心多点接地还可能会使变压器空载损耗增加，产生放电现象。另外由于环流可通过接地片短路，会造成接地片过热，甚至会将其烧断，这些都可能带来铁心烧坏的现象，从而引发变压器的重大故障，最终使变压器无法正常运行。因此变压器铁心严禁多点接地。

2 变压器铁心多点接地的原因分析

（1）硅钢片在加工过程中出现问题，带有较大毛刺或者“发丝”，与夹件、螺杆、拉板、拉带等铁件发生搭接现象而引起铁心多点接地。

（2）铁心硅钢片边缘有尖角毛刺、翘曲，接触到夹件支板而引起铁心多点接地。

（3）由于外力作用导致拉板、拉带、铁轭螺杆等的绝缘损坏，造成与硅钢片相碰，另外，拉板处连接螺栓如果紧固用力过大，穿透拉板绝缘接触到铁心片，都会造成铁心多点接地现象。

（4）铁心绝缘件受潮或表面附有大量油泥，使其绝缘电阻下降，引起铁心多点接地。

（5）在铁心装配、入箱等过程中，落入金属焊渣、铁屑或者其他金属异物，使硅钢片与夹件、油箱等其它铁件连接起来导致铁心多点接地。

（6）变压器在运输以及现场安装过程中，由于震动或者外力作用而导致部分铁心片发生移位，或者是其它零部件松动脱落，接触到周围的铁心结构件而导致铁心多点接地。

3 变压器铁心多点接地故障诊断、处理及相关注意事项

3.1 变压器铁心多点接地的故障诊断

变压器铁心只能一点可靠接地，应该严禁多点接地。一旦变压器铁心多点接地，会使铁心产生环流，从而增加其耗损，如果现象严重，甚至将损坏变压器。变压器铁心多点接地，可以通过合适的方法进行检测，然后再针对问题提出相应的解决措施。（1）测量绝缘电阻，如果测量绝缘电阻值为0或者很低，则可能是由铁心多点接地导致。（2）对变压器中的环流进行实时监测，如果变压器铁心上的小套管出现环流，则可能是由于铁心多点接地导致的现象。（3）利用气相色谱分析法来对比，也可以有效的发现铁心是否多点接地。

3.2 变压器铁心多点接地的处理方法

变压器由于铁心多点接地所引发的故障应当及时进行处理。而铁心多点接地的形式多种多样，对不同的形式应当采用不同的判断、处理方法。对于由铁心片毛刺、“发丝”等引起的铁心多点接地故障，通常采用通过瞬时大电流的方法来将其烧断，也可以采用电容放电冲击法来解决此类故障。对于由较大金属异物、绝缘损坏等原因引起的铁心多点接地故障，则需要进行吊盖检查，吊盖后对铁心硅钢片、绝缘件、有无金属异物等项逐一仔细进行检查，找出具体引发原因和故障点，再有针对性的制定有效的处理方法。

3.3 结合现场实例对铁心多点接地问题的原因分析和处理方法

现场甘青线锡铁山镇变电所001#主变发生铁心接地问题，此变压器型号为S-QY-16000+10000/110。在现场进行验收交接时，用2500 V兆欧表测量铁心绝缘电阻值，检测16000 kVA侧铁心绝缘电阻正常，而在检测10000 kVA侧时铁心绝缘电阻值为0，由此判断10000 kVA侧发生铁心多点接地问题。在未吊盖前决定先用变压器铁心接地冲击仪进行放电冲击，反复操作几次后发现绝缘电阻无变化，铁心接地现象仍未消失，排除毛刺、“发丝”等原因的可能性，判断可能是由于较大金属异物、绝缘损坏等原因引起的铁心多点接地，遂决定进行吊盖检查，吊盖后对硅钢片、绝缘件、铁心各结构件等进行了仔细的检查，发现两器身连接板的连接螺杆有一根脱落，其余连接完好。该螺杆滚落在铁心与夹件中间，其螺杆的垫片、螺母散落在变压器器身垫板及箱底夹件中间。拿出所有掉落螺杆、垫片、螺母并重新连接完好后，检测铁心对地绝缘电阻值恢复正常，铁心多点接地现象消失。

原因分析：

此变压器器身连接方式采用螺栓连接，而甘青线现场运输条件恶劣，可能变压器由于非正常运输而产生颠簸振动使螺杆、螺母、垫片脱落，与铁心片和夹件、油箱接触，造成铁心接地。

4 结语

如果变压器出现铁心多点接地故障而不加以及时处理，则可能引发变压器的重大故障，导致其无法正常运行，致使整个线路不能正常供电，酿成更大的财产损失。所以解决好该问题显得至关重要。个人仅结合学习和工作经验，希望可以引起相关人士的重视，最终将问题进行妥善的解决。

参考文献

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