浅析变压器多点接地故障的处理方法

杨臣松

(郑州金源特变电气有限公司，河南 郑州450000)

1 变压器多点接地故障的类型和成因

变压器多点接地故障按接地性质分为不稳定接地和稳定接地。不稳定接地是指接地点接地不牢靠，接地阻力变化大，多是由于异物在磁场作用下形成的。稳定接地是指由于变压器内部绝缘缺陷或厂家设计安装不当造成的接地故障，如铁芯穿芯螺栓、压环压钉等的绝缘破坏等。

2 变压器多点接地故障的分析及处理程序

2.1 根据试验数据，判断是否存在铁芯多点接地故障

1)色谱数据分析。目前，用油中溶解气体色谱分析方法是监测变压器铁芯多点接地故障最简便、最有效的方法。常用的是“三比值法”和德国“四比值法”。由于三比值法只能在变压器油中溶解气体各组分含量超过注意值或产气速率超过限值方可进行判断，不便于在故障初期进行判别，因此建议使用“四比值法”进行判断。利用五种特征气体的四对比值来判断故障，在四比值法中，以“铁件或油箱中出现不平衡电流”一项来判断变压器铁芯多点接地故障其准确度相当高。

2)电气测量数据分析。变压器正常运行时，可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳型电流表测量引线上是否有电流，正常情况下此电流很小，为mA 级(一般＜0.3 A)。当存在多点接地故障时，环流上升到“A”级，最大电流可达数百安培，通过测量环流便能对铁芯接地故障进行判断。

当设备停止运行时，断开铁芯引出接地线，用2 500 V 兆欧表对铁芯接地套管测量绝缘电阻。如电阻值为零或与历年数据相比较其值降低很多，则表明变压器内部可能存在铁芯多点接地，此时应正确测量各级绕组的直流电阻。若各组数据未超标，且各相之间与历次测试数据之间相比较无明显偏差，变化规律基本一致，则可排除故障部位在电气回路内，从而确认主变铁芯多点接地故障。

2.2 根据设备运行状况，判断铁芯多点接地故障类型

在确认了变压器铁芯确实存在多点接地故障，则应对变压器的运行状况进行分析，判断铁芯多点接地故障的类型，以便于确认应急措施及处理方案。

首先查询变压器投运的时间、负荷情况、有无突发故障或冲击等。其次查询变压器历史运行情况、安装试验记录等。综合以上因素再结合色谱分析、电气试验数据进行判断，确认铁芯接地故障的类型。如变压器铁芯电阻突然降低，色谱分析数据无异样，而变压器长时间没有运行，则可能是由于油泥沉淀导致铁芯多点接地，属于不稳定接地故障，对应采取措施消除即可。

2.3 排除不稳定接地故障，限制铁芯多点接地故障发展

在确认了变压器铁芯多点接地故障的类型后，应根据现场情况及故障类型采取应急措施，从而排除不稳定接地或限制故障的发展。对于不稳定接地故障，在设备停运的情况下，可采用电容放电冲击法排除故障。对于变压器出现多点接地故障，则应加强监视，并采取临时措施，限制接地故障的发展。

2.4 停电检修，彻底排除铁芯多点接地故障

如故障很严重，且有不断发展的趋势，严重威胁设备安全，在条件允许情况下，可对变压器进行吊罩检修，彻底排除故障。

1)外观检查。检查铁芯与夹件支板是否相碰、硅钢片是否有波浪鼓起、上下夹件与铁芯之间、铁芯与拉板之间有无异物、夹件与油箱壁是否相碰、下铁轭与箱底是否有异物桥接短路等。如未发展异常，则进行下一步试验。

2)直流法。将铁心与夹件的连接片打开，在铁轭两侧的硅钢片上通入6 V 的直流，然后用直流电压表依次测量各级硅钢片间的电压，当电压等于零或者表针指示反向时，则可认为该处是故障接地点。

3)交流法。将变压器低压绕组接入220～380 V 交流电压，高压侧与中压侧短路接地，此时铁芯中有磁通存在。如果有多点接地故障时，用毫安表测量会出现电流(铁芯和夹件的连接片应打开)。用毫安表沿铁轭各级逐点测量，当毫安表中电流为零时，则该处为故障点。这种测电流法比测电压法准确、直观。若用上述两种方法仍查不出故障点，最后可确定为铁芯下夹件与铁轭阶梯间的木块受潮或表面有油泥。将油泥清理干净后，进行干燥处理，故障可排除。一般对变压器油进行微水分析可发现是否受潮。

4)铁芯加压法。将铁芯的正常接地点断开，用交流试验装置给铁芯加电压，若故障点接触不牢固，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。当试验装置电流增大时，电压升不上去，没有放电现场，说明接地故障点很稳固，此时可采用下述的电流法。

5)铁芯加大电流法。将铁芯的正常接地点断开，用电焊机装置给铁芯加电流。当电流逐渐增大，且铁芯故障接地点电阻大时，故障点温度升高很快，变压器油将分解而冒烟，从而可以观察到故障点部位。故障点是否消除可用铁芯加压法验证。出现变压器铁芯多点接地故障应及时、准确地诊断故障类型，确定相应的处理方法，对于油泥等不稳定接地故障，不宜盲目采取吊罩检修方法，可用电容冲击法排除，以免造成人力资源的浪费和停电损失。

3 结语

变压器在人们生活中是非常重要的，对于人身安全和财产安全至关重要，处理好变压器的安全接地非常关键。在变压器接地程序中，要做到预防为主，防止结合，合理而有效地对铁芯接地进行分析判断，对接地多余点进行查寻，总结出切实可行的通用参考程序及有效的应急措施。

［1］ 何宏群. 变压器铁心多点接地故障的诊断［J］. 变压器，1997(8).

［2］ 罗军川. 变压器铁心多点接地故障的检测与处理程序［J］.变压器，1994(8).

［3］ 刘君平，李绍文. 变压器铁芯多点接地故障综述［J］. 煤炭工程，2006(9).