变压器铁芯多点接地故障的处理

周海云　陈建国

（西宁特殊钢集团有限公司，青海　西宁　810005）

变压器铁芯多点接地故障的处理

周海云陈建国

（西宁特殊钢集团有限公司，青海西宁810005）

炼钢分厂通过对变压器油的气相色谱分析，发现并消除了一起变压器铁芯多点接地及低压线圈接地故障保证了变压器的正常运行。

变压器；铁芯接地；检测

一、变压器的基本情况

炼钢分厂电炉变压器，其型号ZHSFPT-40000/35，额定容量为40000kV·A，总重80t，其中油重28t，采用主调合一、三相五柱式、无平衡电抗器、双正星形、同相逆并联、等效十二相整流接线、27级有载调压开关连续等差调压，额定电压35000/181.1V，额定电流212.18/2×7250A，冷却方式OFAF。

2013年，炼钢分厂在对该整流变压器的例行试验中通过对油的气相色谱分析，发现并消除了一起变压器铁芯多点接地及低压线圈接地故障。

二、故障分析与处理

1.变压器铁芯多点接地分析

变压器铁芯及其夹件等金属件是处在线圈的电场内，若不接地，该金属件因感应有一定电位，在外施高压试验或运行时，会产生断续放电现象，因此运行中的变压器铁芯必须接地。然而如果出现铁芯多点接地，就会使铁芯和外壳形成回路，产生环流，造成磁通集中，出现涡流、产生局部严重过热和铜过热，致使绝缘老化。

2.变压器内部氢、烃值检测

变压器内部氢、烃类正常值见表1。

表1　变压器内部气体含量标准

1种或几种溶解气体含量超过表1时即可认定变压器存在故障，必须加以注意和跟踪监测，炼钢分厂对变压器油的色谱分析数据见表2。

表2　2009年4月3日色谱数据

对照表1可发现，表2中变压器总烃值已超出注意值，于是加强对其跟踪检测，2013年8月7日发现乙炔超过注意值，2013年9月21日，氢气超过注意值表3为部分后期监测数据。

从表3可以看出，自8月7日至9月21日，各种气体含量不断增长，9月21日结果中H2、C2H2、总烃均已超出注意值，采用相对产气率分析，根据公式：

Yr=[(Ci2-Ci1)/Ci1](1/Δt)100%

式中：Yr——相对产气率，%；

Ci2——第二次取样测得油中气体含量，ppm；

Ci1——第一次取样测得油中气体含量，ppm；

Δt——两次取样间隔中实际运行时间，h。

9月21日相对9月4日产气率为28%，总产气率超过10%，可认定变压器内部存在故障。

3.寻找故障点

人性化护理模式，是以“以人为本”为主要原则而提出的一种新型的护理模式，要求护理人员以维护患者的利益、满足患者的需求为出发点展开护理工作，为患者疾病的康复创造条件[1] 。

为快速寻找故障点，首先进行了变压器直流电阻测量，以检查电气回路三相电阻是否平衡，测量结果显示三项电阻平衡，证明故障属于非电气故障，但在测量过程中发现，AC、BC相电流不稳，遂断定故障为铁芯多点接地或铁芯局部短路。因变压器铁芯接地未引出，故对变压器进行放油检查。

表3　后期监测数据 ppm

表4　连继色谱监测数据　 ppm

（1）铁芯、线圈外观检查未发现明显放电痕迹。

（2）对整流变铁芯用2500V摇表摇测绝缘，电阻500MΩ以上，无接地现象。

（3）对调变铁芯，摇绝缘电阻为零。

（4）由于变压器内部间隙狭小无法寻找故障点。遂利用电力电容器，充直流高压（6～10kV之间），再对铁芯直接放电，将铁芯接地点击穿，接地点放电明显，再用2500V摇表摇测，绝缘电阻500MΩ以上，接地故障排除。然后恢复接线，对电炉变压器脱气充油，试送电运行良好。

4.色谱监测

根据变压器大修规程的要求，对该变连续进行了色谱监测，数据见表4。

（1）变压器AC两相铁芯底角因制造工艺问题，有1个45°的斜角直对变压器的底座，间隙约7mm，对地形成尖端放电。同时在变压器的底面发现有铁芯毛刺、油泥和水珠，从而导致铁芯多点接地造成部局过热。

（2）变压器的A相二次线圈下边，汇流母线固定木板的接地螺丝处，有1个烧溶落物（φ12mm平垫圈），由此认定该处是产生乙炔的原因所在。

5.具体处理措施

彻底清理铁芯毛刺、油泥和水珠，在变压器的两侧下角处各垫1块2mm×200mm×500mm钢板，用以隔离接地；将铁芯接地方式改为体外引线接地并安装CT，便于监测接地情况。该变自大修后运行至今，色谱分析正常，无接地电流发生。

三、结语

通过对变压器铁芯多点接地故障的判断与处理，总结经验如下。

第一，气相色谱分析对于变压器故障判断很重要，应严格进行变压器的例行色谱分析。

第二，在测量线圈直流电阻时，要注意仪器的充电时间，如果三相直阻平衡但充电时间过长或充电电流不稳，则考虑存在磁路故障。

第三，高压电容放电是清除铁芯接地的一种方法，但不彻底，建议在强油循环的变压器铁芯接地故障处理时不予采用。

第四，变压器在加油时要严格进行混油试验，防止产生油泥与杂质，且采用真空加热注油，防止水份浸入。

第五，变压器铁芯组装时，应严格清除铁芯毛刺，防止铁芯多点接地。

[1]王浩，李高合，武文平等．电气设备试验技术问答[M]．中国电力出版社．

[2]庞骏祺．电力变压器运行[M]．中国电力出版社．

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1671-0711（2015）06-0051-02

（2015-05-04）