电力变压器铁芯多点接地故障及技术解决对策研究

许星帅(哈尔滨变压器有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150078)



电力变压器铁芯多点接地故障及技术解决对策研究

许星帅
(哈尔滨变压器有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150078)

【摘 要】在我国的电力系统中,电力变压器是其中的一个重要部分,因为电力变压器是否正常,关系着整个电力系统的安全运行。要保证电力变压器的正常运行,其中的铁芯需要达到一点接地的条件要求,而在实际的电力系统运行中,变压器的铁芯通常会出现两点或多点接地,造成变压器运作故障。然而,对于电力变压器出现状况的铁芯的具体接地点的排查和检测做起来很不容易,处理起来更是困难。本文根据电力变压器操作过程中常见的铁芯多点接地故障这一问题进行分析,探究出现这种故障的原因以及解决故障的对策。

【关键词】电力系统 变压器 铁芯 多点接地 故障

正常的电力变压器在运行过程中，内部的铁芯只需一点接地即可，而如果出现铁芯两点或多点接地的现象，那么就会造成接地点间的闭合回路，形成电力环流，这种电力环流中的电流有时能达到数十安。电流过大会使变压器局部温度升高，进而可能导致油分解，产生可燃性气体。更有甚者，还可能导致接地片熔断，高温烧毁变压器的铁芯，致使变压器铁芯点位悬浮，引发放电现象，妨碍变压器的正常运行。要想保证变压器的顺利正常运行，准确有效的铁芯多点接地点的排查及有效处理对于电力系统的正常运行有着重大意义，必须加以重视。

1 变压器铁芯多点接地故障种类及出现原因

之所以说对于电力变压器铁芯多点接地具体故障点的查找比较困难，是因为变压器出现铁芯多点接地的种类较多，原因也较为复杂，涉及的零器件也较多。一般情况下，如果出现穿心螺杆的外部钢套过长而导致触碰到铁心，或是钟罩顶部运输用定位顶盖板安装时没有及时翻转过来，就容易引起触碰上夹件而出现多点接地故障[1]。此外，要是在出现故障之前曾经对吊心或是吊罩进行过维修，对于变压器的内部零件的拆除或新加，在变压器内遗留部分物件等，也都有可能会引起铁芯多点接地现象发生，这时要想解决这一故障问题，就要对于维修中动过的所有零件以及遗弃物件进行检查，找出问题所在[2]。如果变压器在运行中出现铁芯多点接地的状况越来越多，且出现故障的频率也越来越高，则需要考虑外部环境因素，变压器的绝缘受潮、箱底积水或潜油泵磨损后产生的金属粉末进入变压器等，都会造成变压器铁芯的多点接地。如果在正常的运作过程中，变压器发生外部短路冲击，铁芯多点接地故障随之出现，这时出现故障的原因主要是变压器的短路冲击使得铁心和夹件发生位移而触碰到一起引起的多点接地。

根据变压器出现铁芯多点接地的主要原因以及出现故障的主要环节分析，具体的铁芯多点接地种类以及成因又可进行细分。如初次安装的变压器在完工后，没有及时去除位于油箱顶盖上的定位钉，也没有将其翻转过来，进而引起铁芯多点接地故障；铁芯夹板的肢板与芯柱距离过近，因铁芯的翘起与肢板触碰产生多点接地；铁心下方夹件的垫脚与铁轭间的纸板脱落，致使两者接触形成多点接地；油箱上方的温度计套太长，使得外套与夹件、旁柱或铁轭触碰，产生多点接地；线圈内压钉螺栓松动脱落，导致短路现象发生进而引起多点接地。除了这些，还有很多方面的原因，包括制造阶段自身的原因，也有在运行中操作不当的原因，还有变压器维护保养不善的原因[3]。

2 铁芯多点接地故障问题的诊断

对于这一故障的确诊一般分为三步，首先，测量铁芯的绝缘电阻，如果电阻正常，则可断定并非是绝缘体受潮所致，若电阻较低甚至为零，则绝缘体可能存在多点接地故障；然后，监视接地线中有无环流，可通过小套管形成接地变压器，如果发现存在环流现象，应关闭变压器进行电阻测量；最后就是对油中的含气量进行勘测，观察检测油的含气量中总烃、甲烷、乙烯等气体含量是否超过“变压器油中溶解气体和判断导则”(GB7252-87)中规定的注意数值[4]。这种方法在勘测铁芯多点接地位置的问题上，可与前面的方法共同使用。

3 多点接地问题的解决办法

3.1 串接限流电阻

一旦出现铁芯多点接地故障，关闭电缘，即时检查吊芯，而在不能关闭电源的情况下，也可以通过在外引铁芯接地回路上串接电阻，达到限制环流的作用[5]。需要注意的是，在进行串接前，应对环流和电压进行分别测量，再计算应串电阻阻值；此外，串接电阻也不能过大过小或过热，以达到保护铁芯的效果。

3.2 吊芯的及时细致检查

(1)测量出各个夹件或穿心螺杆对铁芯的绝缘，通过排查，逐渐缩小故障发生的范围；(2)对于变压器的各个部位包括狭小的缝隙进行细致检查，对其中可能出现的杂质尤其是金属杂志进行清理；(3)不定期对于铁芯以及绝缘垫上的铁锈和污泥进行清理，防止其与其他部件的触碰；(4)用油或氮气冲吹各个狭小的缝隙；(5)用色谱对多点接地故障点的产气速率进行分析。

3.3 定期维护保养

在变压器投入运行后，要及时对变压器的铁芯进行一次检查测试，可利用气相色谱法进行分析。为了减少多点接地故障发生，应安排专人对变压器进行定期维修保养，防止因为内部零件松动生锈或损坏造成此类故障的发生。

4 结语

了解变压器铁芯多点接地故障的成因、检测以及解决办法对于电力系统的正常有序运行很有必要。无论是电力公司还是其他用电单位，对于变压器铁芯多点接地故障的有效解决都是提高经济效益、社会效益的必然要求，在实际操作过程中，还有很多需要注意的细节，但是掌握主要的问题分析和排查方法，相信会对及时有效的问题解决起到很好的帮助作用。

参考文献:

[1]郝丽娟,薛海军.电力变压器铁芯多点接地故障分析及处理[J].内蒙古石油化工,2013(17):24-26.

[2]司增彦.变压器铁心接地故障的诊断与处理[J].高压电器,2014 (06).

[3]王金旺.电力变压器铁芯多点接地故障诊断[J].装备制造技术, 2009(07).

[4]程相杰,高沁翔.变压器铁心接地故障的诊断及其处理方法[J].电气技术,2009(10).

[5]于海,黄庆,孙超,李中海.变压器运行常见故障诊断及处置措施分析[J].商情,2013(51):35-36.

作者简介:许星帅(1984—),男,黑龙江哈尔滨人,本科,毕业于黑龙江科技学院(现:黑龙江科技大学),工程师,研究方向:变压器制造。