35kV主变压器铁芯多点接地故障的诊断

梁康，任军霞，石国强，王坤

（国网山东省电力公司冠县供电公司，山东聊城，252500）

35kV主变压器铁芯多点接地故障的诊断

梁康，任军霞，石国强，王坤

（国网山东省电力公司冠县供电公司，山东聊城，252500）

本文就35kV主变压器铁芯多点接地故障的诊断展开分析，并提出了相应的处理措施，以期为今后变电站与主变压器运维工作提供有效参考。

主变压器；铁芯多点接地；绝缘油体

0 引言

35kV变电站的正常运行，与其主变压器的安全与稳定有着直接的联系，若主变压器发生铁芯多点接地故障，相关排查工作有一定难度。首先明确的35kV主变压器铁芯多点接地故障及类型，主变压器中的原边测电流在其铁芯中能够生出感应磁场，原副边能够通过该磁场的耦合作用实现电能传输，若要保障变压器及变电站整体的正常运行，需要确保铁芯与绕组一直处于正常工作状态。单点接地是变压器正常运行的必要条件，一旦发生铁芯多点接地故障，变压器中出现环流，就会引发变压器严重发热，增加其能耗，降低其运行效率。因此，对主变压器铁芯多点接地故障的有效诊断与处理对维护变压器正常运行具有重要意义。

1 35kV主变压器铁芯多点接地故障及类型

一般来说，35kV变电站中的主变压器功率较大，且多采用油浸式变压器，在运行过程中，由于发热严重，会引发变压器内部绝缘油的分解，降低绝缘强度，进而引发主变压器击穿等故障。当主变压器发生铁芯多点接地故障时候，通过对主变压器运行状态的紧密观察，能够发现以下几点表征现象。

（1）变压器铁芯位置发热严重，且主变压器正极的温度都会同时升高，超出正常范围。（2）采用油浸式变压器作为主变压器，在发生变压器铁芯多点接地故障时，绝缘油当中会发散出肉眼可见的气体，该气体会在故障出现伊始不断产出。通过相关实践经验的总结发现，上述现象是主变压器发生多点接地故障时较为常见的特点，有助于帮助运维人员明确故障类型。另外，在明确是主变压器铁芯多点接地故障的前提下，可依据主变压器铁芯多点接地故障的性质特点，能够将故障类型分为两点：不稳定接地与稳定接地。其中，不稳定接地现象即是接地点的接地不够牢靠，促使接地电阻大幅度增高，在电磁场作用下，存在的异物会引发形成导电小桥，进而造成基地故障，如变压器油泥或金属粉末。而稳定接地故障则是指接地点位置接地牢靠且接地电阻未发生显著变化，一般故障原因都是绝缘破坏，如铁芯穿芯螺栓与压环压钉等。

2 多点接地故障诊断方法

经过长期的经验总结，发现主变压器铁芯发生多点接地故障的现象较为普遍，需要相关技术研究方面给予高度重视，并在变压器运行过程中对其进行有效的监控与检测，便于及时发现并处理相关故障，维护变压器的正常运行。针对35kV的主变压器铁芯多点接地故障的诊断与处理方法如下。

2.1 故障判定

2.1.1 绝缘油体检测

在35kV变电站中，采用油浸式主变压器，在其冷却绝缘油中由于高温溶解作用，会不断发散出大量气体，通过此种气体发散现象来检测主变压器故障是一种较为复杂但十分有效的方式，依据《电力设备预防性试验规程》中的相关介绍，绝缘油体检测是其中的一项必要试验项目。当主变压器铁芯发生多点故障时，绝缘油体中溶解发散出来的气体，其主要成分为CnHn的烃类气体。依据绝缘油中的气体含量检测，能够准确判断故障类型是否为多点接地故障，对该气体检测发现，C2H2、C2H6、CH4、C2H4的组合含量依次递增，即C2H4的含量为最大时，可以判定绝缘油所发散出来的烃类气体含量超出标准预警值150uL/L，进一步判定主变压器铁芯发生了多点接地故障。需要注意的是，当烃类气体超标，此时的多点接地故障处于一种极其不稳定的状态，这种检测方式多用于油浸式变压器出厂的复检阶段。

2.1.2 电气检测

在对变压器的常规检测当中，一般采用电气检测方法。在变压器利用套管引出导线，以实现单点接地，利用电流钳表对变压器地线中的电流进行检测，利用测量结果进一步判定该变压器是否发生多点接地故障。变压器中，设置铁芯单点接地，主要是为了向变压器漏电提供流向大地的通路，并为电压中性点提供电位值，其最主要的作用则是防止触电现象发生，实现保护性接地。一旦发生变压器铁芯多点接地故障，磁场有了闭合回路，由电磁感应定律能够明确该回路将会相应产生感应电流。

在故障接地点与正常的单点接地处位置，通过其相对距离能够进行电流大小的准确测量，故障状态下，将会影响单点接地线中的电流超出正常范围。在正常工作状态下，接地引线中的电流一般在300mA以下，通过电流钳表对单点接地线中的电流进行测量，发现测量值超出300mA至几十安培，则可直接判定主变压器铁芯发生多点接地故障；若测量值虽超出300mA，但超出值并不多时，则需要结合上述绝缘油体检测方法进行准确判定。

2.2 故障点查找

在明确主变压器铁芯发生多点故障后，就需要进一步对其故障点进行准确查找，以便采取针对性的解决措施，常用的排除法结合了故障原因与实际工作经验，能够相对准确、快速的找出故障点，具体步骤如下。

外侧故障点排查；首先，让主变压器中的绝缘油进行循环，明确铁芯的绝缘性是否处于正常范围，并对油体中的水分含量进行准确测量；若水分含量显示异常，则说明变压器铁芯的冷却绝缘油箱底部受到了外界积水等现象的影响发生了受潮现象，形成了导电回路。然后，将单点接地线上的套管拆除，并对其绝缘性进行检查，排查漏地点；若套管或引线的绝缘性能无法满足相关要求，则说明需要对其进行更换，在更换之后，需要再次对其进行绝缘性能检测操作。最后，对主变压器铁芯的上部以及温度计座套等位置进行检查，分析其是否符合正常运行的相关需求。

内部故障点排查；在对外侧故障点进行了有效排查之后，将铁芯中的冷却绝缘油全部排出，再进一步对内部故障点进行有效排查。首先，将变压器铁芯的单点接地引线及其套管拆除，检测人员利用中性接地点套管的安装孔进入到变压器低压侧位置，由此对铁芯进行整体检查，这一过程中，检测人员需要注重把握检测时间，避免工作时间过长导致窒息事故的现象。然后，对变压器的高压侧检查依旧需要检测人员在变压器内部进行，需要重点测试其绝缘效果，找出其余接地点。若上述方法都未能准确找出故障点，则可尝试对变压器整体进行清洁处理，处理完成之后，对其进行绝缘性能检测。

3 多点接地故障现场处理方法

针对35kV主变压器铁芯多点接地故障，常采用的现场处置方法为放电冲击法，主要针对的故障类型是由油污与铁锈堆积而造成多点接地，若能够判定多点接地故障属于金属性接地故障，则可采用电焊机交流电流法对其进行处理，在应用此种方法时，需要注意对电流的精确控制；在进行高压电器试验过程中，常采用电容直流冲击法进行现场操作，在利用升压变压器进行二次电压的计算过程中，需要严格控制其电压值在2500V以下。

除此之外，在对主变压器的日常检修工作，不断完善检修计划，并设立专门的检修岗位，重视岗位人员的技术培训与思想意识培养，完善定期抽检计划，保障变压器的顺利运行。在进行吊芯大修的过程中，要保证清洁彻底；绝缘性能检测彻底，对于不符合相关性能要求的设备与导线、材料等及时进行更换处理；主变压器铁芯中的冷却绝缘油箱底部的油污、铁锈处理时重点工作，一定要全面、细致、彻底。

4 结束语

对35kV主变压器铁芯多点接地故障的诊断分析，有利于维护变电站整体的正常运行。通过相关诊断方法与处理措施，能够有效排查出故障点，进而制定针对性的解决方案，及时进行故障处理，从而避免变电站运行受阻，降低故障损失。因此，在未来的技术研究中，应重视主变压器铁芯多点接地故障的诊断与处理技术应用与推广，进而提升变电站的运行效益。

[1]陈明忠.基于LABVIEW变压器铁芯接地故障在线监测系统[J].中国仪器仪表,2015,(08):34-37. [2017-09-16].

[2]严树权.变压器铁芯多点接地的诊断及处理[J].技术与市场,2012,19(12):60-61. [2017-09-16].

R&S公司将参展中国集成电路设计业2017年会（ICCAD 2017）

“中国集成电路设计业2017年会暨北京集成电路产业创新发展高峰论坛”将于2017年11月16-17日在北京稻香湖景酒店举办。年会以“创新驱动，引领发展”为主题，分开幕式、高峰论坛、专题研讨、产品展示4个部分，将通过融合促进系统整机联动、产业与投资共融、科技成果转化落地、创新创业项目展示、技术交流合作等环节，为参会嘉宾呈现出一届具有中关村特色的行业盛会。还将同步举办“芯动”北京-暨首届中关村IC产业发展论坛以及EDA与IC设计、IP与IC设计、FOUNDRY与工艺技术、封装测试与IC设计、资本与IC设计业等专题技术论坛，为参会代表呈现先进的技术与解决方案。

罗德与施瓦茨公司（Rohde & Schwarz，R&S）将在IC年会上展示其领先的针对IoT和通用IC设计与测试的产品和解决方案，包括IoT芯片测试技术，射频微波芯片测试技术，收发机芯片测试技术，收发机芯片产线测试方案，先进相位噪声测试技术，先进时域测试技术等方案。与此同时，R&S公司将在“封装测试与IC设计”专题论坛中，以“R&S最新IoT测试技术和解决方案 ”为主题，着重介绍IoT技术发展现状和R&S公司在IoT测试方面的先进经验和特色方案，期待与您分享，敬请关注。通过参观和交流，来宾将体验到R&S公司的一流产品、服务以及先进理念，领略R&S公司打造的全方位的IC测试方案平台，来共同促进IC产业的创新与发展。

Diagnosis of multi-point ground fault of main transformer of 35kV main transformer

Liang Kang, Ren Junxia, Shi Guoqiang, Wang Kun
(Guxian power company, shandong electric power company,Liaocheng Shandong,252500)

In this paper, the 35 kv main transformer iron core multipoint earthing fault diagnosis analysis,and proposed the corresponding measures, so as to the future and the main transformer substation operations work provide effective reference

main transformer; Multi-point earth; The insulating oil body