如何正确判断处理变压器铁芯接地现象

金哈雷

摘 要：电力能源是目前我们使用最多的能源，是社会进步的根本，但是随着系统容量的增加，变压器的运行问题成为了当前供电系统重视和关注的焦点，其设备等安全性会直接影响到供电系统的可靠稳定。而在实际所遇到的变压器故障中，铁芯接地故障可以占到故障总数的34%。所以对于该类问题的研究成为了当前保证变压器安装生产以及运行的安全稳定的基础，也是整个电网得以稳定运行的重要前提，具有十分重要的意义，文章针对当前电力系统中变压器铁芯接地问题进行了探讨，并提出了相应的预防措施。

关键词：变压器；电力系统；铁芯接地；措施

前言

变压器磁路即铁芯，主要用于变压器的能量转换，作为能量通道，铁芯的运行状态直接会影响到变压器的整体，而正常状态下的铁芯一点接地，若是铁芯不接地那么会导致铁芯对地造成击穿放电，影响设备运行。为了保持电位，需要在铁芯上进行接地点的设置，且保证接地点固定。若是铁芯接地点超过两个，那么在接地点之间铁芯会形成一个环形电流，这是由于不均匀电位所致，当环流出现后，就会导致铁芯发热。这种故障会导致铁芯过热，严重者会造成局部的轻瓦斯动作，从而造成电力系统出现跳闸。除此之外，局部持续升温会导致铁芯片间烧熔而造成短路，甚至会导致变压器运行故障，在对该类故障的排除中，需要进行铁芯硅钢片的更换。

1 主要故障原因

1.1 安装时由于安装人员的马虎大意导致了变压器油箱没有拆除定位铆钉，或者没有将其翻转过来，完工后用于运输的定位钉会导致故障发生。

1.2 在设备的制造和大修过程中由于工作人员马虎大意造成的故障。铁芯夹件不能同芯柱太近，若是太近容易造成故障的发生，另外硅钢片由于翘凸导致和夹件支板接触也会造成故障的发生，而铁轭螺杆衬套太长也会同铁轭硅钢片接触，引发故障。

1.3 由于夹件垫脚处的纸板脱落或者纸板受潮都会造成变压器铁芯处出现短路接地故障。

1.4 潜油泵主要依赖于轴承工作，其磨损严重会使得在箱底沉积过多的金属粉，加之电磁力的影响，形成了导电小桥，从而造成铁轭同箱底或者垫脚接通。

1.5 金属异物落入油箱中也会导致铁芯发生多点接地的故障。

1.6 由于铁轭阶梯同下夹件之间的木块受潮或者受到油泥、水分以及其他杂质的污染，破坏了木垫块的绝缘性。

1.7 铁芯处有散热油道，而在使用过程中若是油污将该纵向散热油道堵塞后，就会导致短路接地。

2 故障判断方式

发生铁芯接地故障的变压器油色谱通常有以下特征：

2.1 总烃含量超过规定的注意值，其中乙烯（C2H4）和甲烷（CH4）占较大比重，乙炔（C2H2）含量低或没有。

2.2 用导则推荐的判断变压器故障性质的三比值法分析，特征气体的比值编码一般为0、2、2，故障点估算温度时一般为高于700℃，此时可采用日本学者推荐的经验公式估算故障的温度：

t=322lg（C2H4/C2H6）+525（℃）

2.3 总烃产气速率常超过“规程”规定的注意值，其中C2H4产气速率急剧上升。

2.4 CH4及烯烃含量很高，CO变化很少或不变，但有时色谱分析中出现C2H2时，该反应可以归属到间歇性故障类别中。

变压器在正常运行条件下，铁芯的入地电流是铁芯对地（包括接地的油箱和铁芯构架）的电容电流。电流的数量为毫安级。如果在变压器运行中测得铁芯的入地电流以安级计，不论油中溶解气体有无反应，都可以判定铁芯存在多点接地缺陷。铁芯的入地电流越大，越可能使铁芯损伤。因此，如变压器在未消除多点接地缺陷的状况下运行，应在接地引下线中串联一个电阻器，把铁芯的入地电流限制到小于等于100mA。

3 处理措施

3.1 间歇性故障处理

间歇性故障主要是由于变压器内部出现了例如铁锈以及金属碎渣和焊渣等导磁性颗粒，从而使得变压器中出现了沿着磁场排列的导电通道。这种故障的消除可以通过脉冲电流的使用予以去除，而这种方式主要是利用脉冲电流发生器对铁芯的作用，即将其同铁芯的接地套管相连，或者间工期输出端同接地引下线相连，但是要保证接地网断开，而发生器的另一端则要保证接地。另外充电电压需要保证逐级提高，首先从2kV开始，直到达到预定的电压值后停止电压的升高，然后通过冲击放电对铁芯进行处理，放电次数为3至5次。若是放电的过程中发生了放电电压回落，而且在变压器中出现放电声响，那么就可以说明接地故障没有消除，上述冲击放电没有排除故障。需要再次进行放电处理，对发生器进行再次充电，直到冲击放电时电压不再跌落，且变压器中没有放电声响，那么才证明接地故障排除。此时可以将电流发生器同铁芯接地线断开并直接接地，并利用2500V兆欧表对铁芯绝缘电阻进行测量，可以测得电阻示数，只要不小于500MΩ便可以认为间歇性接地故障已经排除，通过这种方式处理该类故障是有效的。

若是变压器没有设置脉冲电流发生器，那么通过电摇表或者是直流电压发生器可以对脉冲电容器予以充电。电容器会同电压发生器接地端相互连接，继而接地，而电容器的另一端同一绝缘电线相连。而绝缘电线同绝缘操作棒相连，待充电电压可以满足标准要求值后，继而将操作棒同接地引下线或者接地套管连接，从而令电容器放电。而操作所使用的程序以及判定的方式，都同脉冲电流发生器的使用相同。

3.2 有绝缘电阻值的铁芯多点接地故障的处理

有绝缘电阻值的铁芯多点接地故障可能有两种原因，一是铁芯绝缘严重受潮，另外一种是引起铁芯绝缘短路接地的导电体本身有较大的电阻。为了判断故障原因，也可以使用上述脉冲电流法检验。因为脉冲电流法不能使受潮的铁芯绝缘得到恢复，而导电微粒和细丝形成的接地通道可用脉冲电流法消除。对于可以用脉冲电流法消除的有电阻值铁芯多点接地，绝缘电阻恢复到500MΩ以上，便可认为故障已消除。对于因铁芯绝缘受潮的铁芯多点接地，说明变压器内含水量很大绕组绝缘也已受潮。不能再看作单纯的铁芯接地问题，而应作为绝缘受潮问题进行处理。

3.3 无绝缘电阻值的铁芯多点接地（也称死接地）的处理

处理死接地的铁芯多点接地，必须暴露出器身。但暴露的程度，可根据故障的情况而定。大致可以分为三种情况。排放少量油，通过手孔进行处理；排放完油箱中的油，从人孔进入处理；吊开变压器钟罩进行处理。许多死接地的铁芯多点接地是由“翘片”引起。

4 结束语

在日常的维护中，通过对铁芯接地电流的测量，对铁芯多点接地现象及时的予以发现并采用直接性的手段予以排除。并对变压器设备的注油品质和暴露时间予以控制从而杜绝渗漏点的出现，使得铁芯不会因为受潮而发生多点接地。此外铁芯的故障很多都是由于在安装制造以及检修时不注意留下的遗留物所致，所以，在检修和制造安装过程中要杜绝由于马虎大意而造成的该类故障，防止铁芯接地的发生，保证电网运行的安全稳定。

参考文献

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