變壓器鐵芯多點(diǎn)接地，是變壓器較常見(jiàn)故障之一，據 電力公司2001年統計，鐵芯接地故障占變壓器故障42%的比例，這類(lèi)故障輕者造成鐵芯局部過(guò)熱，重者造成鐵芯局部燒損。由于發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)故障點(diǎn)的位置不同，對查找和處理都有一定的難度。

　　1危害和原因

　　1.1鐵芯多點(diǎn)接地故障的危害

　　變壓器正常運行時(shí)，是不允許鐵芯多點(diǎn)接地的。因為變壓器正常運行中，繞組周?chē)嬖谥?zhù)交變的磁場(chǎng)，由于電磁感應的作用，高壓繞組與低壓繞組之間，低壓繞組與鐵芯之間，鐵芯與外殼之間都存在著(zhù)寄生電容，帶電繞組將通過(guò)寄生電容的耦合作用，使鐵芯對地產(chǎn)生懸浮點(diǎn)位。由于鐵芯及其他金屬構件與繞組的距離不相等，使各構件之間存在著(zhù)電位差，當兩點(diǎn)之間的電位差達到能夠擊穿其間的絕緣時(shí)，便產(chǎn)生火花放電。這種放電是斷續的，長(cháng)期下去對變壓器油和固體絕緣都有不良影響，為了消除這種現象，把鐵芯與外殼可靠地連接起來(lái)，使它與外殼等電位，但當鐵芯或其他金屬構件有兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地時(shí)，接地點(diǎn)就會(huì )形成閉合回路，造成環(huán)流，引起局部過(guò)熱，導致油分解，絕緣性能下降，嚴重時(shí)，會(huì )使鐵芯硅鋼片燒壞，造成主變重大事故。

　　1.2 鐵芯接地故障原因

　?。?）安裝時(shí)疏忽使鐵芯碰殼，碰夾件。

　?。?）穿芯螺栓鋼座套過(guò)長(cháng)與硅鋼片短接。

　?。?）鐵芯絕緣受潮或損壞，導致鐵芯高阻多點(diǎn)接地。

　?。?）潛油泵軸承磨損，產(chǎn)生金屬粉末，形成橋路，造成箱底與鐵軛多點(diǎn)接地。

　?。?）接地片因加工工藝和設計不良造成短路。

　?。?）由于附件引起的多點(diǎn)接地。

　?。?） 由遺落在主變內的金屬異物和鐵芯工藝不良產(chǎn)生的毛刺、鐵銹與焊渣等因素引起接地。

　　2處理方法

　　2.1 對于鐵芯有外引接地線(xiàn)時(shí)，可在鐵芯接地回路上串接電阻，以限制鐵芯接地電流，此方法只能作為應急措施采用。

　　2.2 對于金屬異物造成的鐵芯接地故障，進(jìn)行吊罩檢查，可以發(fā)現問(wèn)題。

　　2.3 對于由鐵芯毛刺、金屬粉末堆積引起的接地故障，用以下方法處理效果較明顯。

　?。?）電容放電沖擊法。

　?。?）交流電弧法。

　?。?）大電流沖擊法，即采用電焊機。

　　3 鐵芯多點(diǎn)接地故障判斷及處理

　　現以豐鎮電廠(chǎng)#1主變?yōu)槔榻B如何分析、判斷和處理鐵芯多點(diǎn)接地故障。

　　　3.1豐鎮電廠(chǎng)

　　#1主變壓器是保定變壓器廠(chǎng)生產(chǎn)，型號為SFP-240000/220，在1993年1月底投入使用，4月發(fā)現主變鐵芯多點(diǎn)接地。當時(shí)實(shí)測的環(huán)流為7.，萬(wàn)用表實(shí)測鐵芯對地絕緣5kΩ，色譜分析未發(fā)現總烴超標。根據數據分析＃1主變鐵芯接地故障不很?chē)乐?，決定采取臨時(shí)措施，在鐵芯工作接地串接一電阻將環(huán)流限制在100mA以下，同時(shí)定期對環(huán)流和串聯(lián)電阻電壓進(jìn)行測量，加強絕緣油的色譜分析。變壓器工作接地串聯(lián)一300Ω電阻后，實(shí)際測量環(huán)流為37.5mA，鐵芯對地電壓12V，色譜分析正常，之后一直跟蹤監視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣率。

　　3.2 油色譜跟蹤試驗分析

　　油色譜跟蹤的數據如表所示（單位：ppm ）

　　測量日期 氫 一氧化碳 二氧化碳 甲烷 乙烷 乙炔 乙烯 總烴

　　1993.5.11 35.61 141.25 412.15 46.78 16.9 0 60.19 123.87

　　1993.5.17 44.51 140.58 405.30 47.01 15.52 0 57.93 120.46

　　1993.6.7 44.51 191.4 462.06 55.93 15.45 0 58.28 129.66

　　1993.6.21 43.5 271.67 724.06 58.51 19.06 0 74.03 151.6

　　1993.7.5 39.79 228.04 700.27 55.52 17.58 0 73.42 146.52

　　1993.7.21 45.83 276.25 824.62 52.98 16.35 0 73.19 142.52

　　1993.8.22 58.38 454.83 1109.79 47.52 19.23 0 59.1 125.85

　　1993.9.13 46.25 412.93 981.13 42.5 13.62 0 51.19 107.31

　　1993.10.9 45.69 446.88 1183.39 46.78 20 0.46 66.09 133.33

　　1993.11.3 32.31 481.51 959.53 46.12 16.15 0 59.79 122.06

　　1994.2.28 20.42 395.68 1156.36 37.43 26.45 0 55.89 119.77

　　1995.6.13 15.2 494.7 924.8 24.9 20.7 0.51 47.8 93.91

　　從1993年5月到1995年5月，總烴含量(100～150ppm)數據偏高說(shuō)明變壓器內部有過(guò)熱點(diǎn)，但從總烴量上看，過(guò)熱點(diǎn)還不能說(shuō)十分嚴重。

　　3.3 從多次測量鐵芯電壓來(lái)看，鐵芯電壓維持幾伏，未有大的變動(dòng)，說(shuō)明鐵芯多點(diǎn)接地是穩定的。

　　3.4 主變吊芯檢查

　　96年6月8日由保定變壓器廠(chǎng)、內蒙電科院、豐鎮發(fā)電廠(chǎng)共同對＃１主變進(jìn)行吊芯檢查，在吊起C相線(xiàn)圈后（線(xiàn)圈綁帶存在問(wèn)題），用2500V搖表測量鐵芯絕緣電阻時(shí)，發(fā)現B相低壓側下夾件磁屏蔽處有放電聲，即為鐵芯接地點(diǎn)，如拆B相下夾件磁屏蔽必須吊出B相線(xiàn)圈，但是根據磁屏蔽的安裝結構特點(diǎn)，認為是金屬發(fā)絲類(lèi)物體造成鐵芯多點(diǎn)接地故障。

　　3.5 消除故障方法

　　通過(guò)以上綜合分析，造成鐵芯多點(diǎn)接地，可能是由于鐵芯毛刺、焊渣或懸浮物引起的接地故障。如果利用電焊進(jìn)行大電流沖擊法，現場(chǎng)操作不方便，點(diǎn)焊時(shí)間不好掌握，易造成鐵芯絕緣受損。通過(guò)比較決定用電容放電法進(jìn)行處理，電容器瞬間放電產(chǎn)生的巨大電流將熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間大沖擊電流chan生的電動(dòng)力使殘留雜物移開(kāi)原來(lái)位置。

　　UC ---電容電壓

　　C-----電容50Μf

　　K-----開(kāi)關(guān)

　　利用開(kāi)關(guān)K合到1側給電容充電，先充500V，充好后將開(kāi)關(guān)迅速切換到2側放電，這樣多次觀(guān)察鐵芯放電或發(fā)熱點(diǎn)，未發(fā)現問(wèn)題再充1000V電壓放電，高允許充到3000V電壓，幾次放電后，鐵芯接地現象消除了，測鐵芯對地絕緣為2500MΩ，滿(mǎn)足大于200MΩ的要求，測量線(xiàn)圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預試時(shí)基本相同。經(jīng)過(guò)幾年的鐵芯接地電流監測和預試，均無(wú)異常，說(shuō)明這種處理方法取得了預期效果。由此可見(jiàn)，即使不吊罩也可以采用電容放電沖擊法將懸浮物燒掉，有時(shí)也會(huì )將不穩定金屬沖掉，這種方法簡(jiǎn)單快捷。當然有吊罩機會(huì )，結合濾油，采用電容放電沖擊法查找并處理鐵芯多點(diǎn)接地是非常理想的。

　　4 防范措施

　　一般在制造時(shí)認真清理內部的雜質(zhì)，油質(zhì)干凈，新變壓器安裝時(shí)，現場(chǎng)應吊罩檢查鐵芯夾件，同時(shí)認真清理油箱，積極開(kāi)展運行變壓器的定期工作，發(fā)現鐵芯多點(diǎn)接地要及時(shí)消除。

　　5 結論

　?。?）發(fā)現鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)，可采用氣相色譜法和監視接地電流來(lái)跟蹤監測。

　?。?）可以通過(guò)直流法和交流法來(lái)判斷鐵芯故障點(diǎn)。

　?。?）由鐵芯毛刺或浮物引起的接地故障可采用電容放電的方法，但要注意電壓大小，此方法不需要對變壓器進(jìn)行吊罩，可減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。

　?。?）在變壓器安裝和大修時(shí)，要注意對變壓器內部的清理工作，特別對鐵芯槽和各間隙處要用油或氮氣來(lái)沖吹清理。