1、變壓器鐵芯接地電流超標缺陷分析及處理前言 電力變壓器運行規(guī)程規(guī)定：鐵芯多點接地而接地電流較大時應安排檢修。多年來，變壓器鐵芯接地的缺陷較多,根據(jù)有些單位統(tǒng)計,大型變壓器的鐵芯接地缺陷占運行臺數(shù)的2%4%,因此,處理鐵芯接地缺陷顯得尤為重要。 1. 電力變壓器鐵芯必須有一點可靠接地，但若鐵芯出現(xiàn)另一個接地點，便形成了閉合回路，一方面造成貼芯局部短路過熱，嚴重時還可能燒損鐵芯;另一方面，在鐵芯的正常接地線上產(chǎn)生了環(huán)流，造成變壓器局部過熱，還可能產(chǎn)生放電性故障。因此，準確、及時診斷變壓器鐵芯接地故障，并采取積極措施，這對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行意義重大。2.變壓器鐵芯的正常接地 變壓器的主要部件是線圈繞組

2、及鐵芯。變壓器的鐵芯不僅要質(zhì)量好，而且還必須有可靠的1點接地，這種可靠的1點接地叫鐵芯的正常接地。大型變壓器的1點接地通常采用的方法是:將鐵芯的任一疊片與上下夾件之間用絕緣隔開，并用0 .3 mm厚的銅片與夾件連接好，再引到箱蓋上與箱蓋上的接地小套管連接好，構(gòu)成鐵芯的1點接地。3.變壓器鐵芯多點接地類型 鐵芯正常情況下只有1點接地，這樣才是可靠接地；當出現(xiàn)2點及以上的接地時稱為多點接地，變壓器鐵芯的多點接地類型主要有: (1)鐵芯疊片因某種原因翹起后，觸及到夾件肢板，形成多點接地。 (2)鐵芯下夾件墊腳與鐵間的絕緣紙板脫落或破損，使墊腳鐵軛處疊片相碰，形成多點接地。 (3)油浸變壓器油箱蓋上的

3、溫度計座套過長，與上夾件或鐵軛、旁柱邊相碰，形成多點接地。 (4)利用潛油泵進行油強迫冷卻的大中型變壓器，由于潛油泵軸承的磨損，金屬粉末進人油箱，積聚在底部，在電磁力作用下，金屬粉末形成橋路，使下鐵軛與墊腳或油箱底接通，形成多點接地。 (5)鐵軛階梯間的木墊塊受潮或表面不干凈，附有較多油泥、雜渣使其絕緣降低，構(gòu)成多點接地。 (6)油箱中落入金屬異物，使鐵芯疊片與箱體之間連通，形成多點接地。4.變壓器鐵芯多點接地的危害（1）變壓器形成多點接地后，會在鐵芯中產(chǎn)生渦流,變壓器鐵損耗增加,鐵芯局部過熱。（2）多點接地嚴重并長時間未得到處理時,變壓器油及繞組也會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,使油紙絕緣逐漸老化，會導致芯

4、疊片之間絕緣層老化而脫落,繼而引起更嚴重的鐵芯過熱,鐵芯被燒毀。（3）長時間多點接地,局部的鐵芯過熱會引起變壓器油質(zhì)劣化，嚴重時會產(chǎn)生可燃性氣體，使瓦斯繼電器動作。（4）鐵芯的過熱會使變壓器本體器身中的的木質(zhì)墊塊及夾件碳化。（5）嚴重的多點接地會使變壓器接地線燒斷，使變壓器失去點接地，后果不堪設想。（6）變壓器多點接地會引起變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。5.變壓器鐵芯多點接地產(chǎn)生的各種原因 （1）變壓器制造時,由于工藝問題,造成鐵芯質(zhì)量不合格，如毛刺超標、表面不平整等，很容易在疊裝后破壞片間絕緣。 （2）鐵芯片與片之間在疊壓時，操作不當或壓力過大，也會導致片間絕緣受損。 （3）變壓器在制造時，多

5、選用的硅鋼片質(zhì)量有問題，如表面不光滑，涂的絕緣漆膜不均勻或脫落，造成硅鋼片間短路，形成多點接地。 （4）變壓器長期過載運行，鐵芯局部過熱嚴重，也會使變壓器硅鋼片間絕緣老化，片間絕緣受損，形成多點接地。6.運行中的檢測方法 在變壓器運行中，使用鉗形電流表測量鐵芯外接地引下線中的接地電流，可判斷鐵芯是否存在多點接地。該電流一般不大于1oomA，若達到安培級，則可判斷鐵芯存在多點接地。如果變壓器的鐵芯和上夾件分別由套管引出接地，那么還可通過測量其接地線中的電流，判斷故障部位。7.運行變壓器鐵芯接地故障處理 確認變壓器存在鐵芯多點接地缺陷，而又不能在短時間內(nèi)停電檢修時，可考慮使用下列方法。 （1）可臨

6、時在接地回路中串入限流電阻限制缺陷進一步劣化。 （2）對于小型變壓器，使用大型濾油機將油從其下部打入，利用油流沖擊底部，將導電顆粒沖離導電位置從而恢復鐵芯底部絕緣。上夾件碰油箱 1.故障原因分析： 造成上夾件碰油箱故障主要是變壓器制造廠設計及工藝上的問題，特別是拱形頂?shù)挠拖?。由于設計時上夾件與油箱距離太近或設計值誤差太大，造成上夾件與油箱內(nèi)壁相接觸或太近，在上夾件產(chǎn)生環(huán)流或尖角對油箱放電。 2.故障處理 用矬子或角向砂輪把上夾件的角磨去、磨平。上夾件固定在上鐵軛位置正確，不得有傾斜，上鐵軛夾緊力度適當。鋼壓板碰鐵芯、線圈鋼壓板與上夾件壓螺釘之間絕緣受損 1.故障原因分析 磁材料在變壓器中會產(chǎn)生

7、渦流及電勢,因此,所有鋼壓板也必須一點接地。當鋼壓板碰鐵芯柱時，在碰接的地方和鐵芯接地片處形成短路回路，短路回路中便有感應環(huán)流。這個感應環(huán)流的回路是：鐵芯接地點鐵芯壓板與鐵芯短接點壓板夾件鐵芯接地片。 就是這樣一個感應環(huán)流，使鐵芯電流有可能從接近零上升到幾十安培，這樣，鐵芯可能產(chǎn)生局部過熱，接地片可能燒毀而產(chǎn)生放電，嚴重威脅大型變壓器的安全運行。 2.故障查找 鋼壓板與上夾件原先是用銅線連接著的，檢查時先拆掉這3條銅線，然后用兆歐表測每一個鋼壓板與鐵芯的絕緣電阻，如發(fā)現(xiàn)絕緣電阻值為0，則說明該鋼壓板碰到鐵芯柱。此時需檢查鋼壓板何處碰接鐵芯，再矯正。測量鋼壓板對上夾件絕緣電阻，如為0，則說明上夾

8、件壓螺釘與鋼壓板短路。必須逐個檢查壓螺釘，即每松開一個壓螺釘，測量該鋼壓板絕緣電阻，直到壓板與上夾件絕緣電阻不為0時止，壓螺釘壓緊也必須逐個進行。穿芯螺桿鋼座碰鐵芯 1.故障原因分析 老式變壓器鐵芯基本上都是用穿芯螺桿夾緊的，該方法必須先在鐵芯柱的鋼片上沖孔，為了防止穿芯螺桿、螺母造成片間短路或形成短路環(huán)，因此在穿芯螺桿上必須套有絕緣紙?zhí)祝阡搲|圈靠鐵芯側(cè)墊有絕緣墊圈。穿芯螺桿由于鐵芯的屏蔽作用，其電位與鐵芯相差不多，可以不必再接地。 由于受到變壓器近端短路或震動，上夾件受力往上頂，下夾件往下，因此常常在穿芯螺桿鋼座與鐵芯末級短路，造成鐵芯多點接地。 2.故障處理 一般是先取出故障的穿芯螺桿鋼

9、座，在螺桿故障端墊上絕緣紙板，加上鋼墊圈和螺母便可。每處理一個故障點要測一次該螺桿的絕緣電阻。 （1）A，B，C相所有壓螺釘下加強兩張1mm厚電工紙板，所有壓螺釘壓緊，鋼壓板對夾件、鐵芯絕緣電阻1000M。 3.故障實例 2002年11月,在陸豐某110KV變電站檢修變壓器時發(fā)現(xiàn)上述類型的故障。該變壓器容量為15000KVA，近年來在低壓側(cè)發(fā)生過3次近端短路，且短路時間較長。經(jīng)吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)B，C間穿芯螺桿對鐵芯絕緣電阻僅為5M，而A，B間穿芯螺桿對鐵芯絕緣電阻大于2000M，其它的主要絕緣也都大于2000M。因此，檢查了B，C間穿芯螺桿，發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)的鋼座隔著低薄的絕緣紙靠著鐵芯末級，取掉鋼座

10、后，其絕緣電阻大于2000M?；顒咏饘傥锏挠绊?1.原因故障分析 變壓器在制造過程中，硅鋼片有時會產(chǎn)生較大的毛刺；變壓器箱殼、夾件等鐵件在焊接后有時會附著些焊渣，這些毛刺和焊渣在制造時清理不徹底，變壓器運行后，由于變壓器的震動及變壓器油流動等原因，一些鐵屑會掉到箱底。在高電壓的作用下，毛刺和鐵屑等活動金屬物會形成“搭橋”短路。變壓器油中油垢及不潔凈帶潮濕纖維等雜物常沾附在鐵芯墊腳絕緣表面，產(chǎn)生鐵芯低電阻不穩(wěn)定接地。 當某一絕緣油道內(nèi)落入金屬異物，或硅鋼片的尖角未很好壓住而蹺起與另一側(cè)硅鋼片相碰接通形成回路，電位差產(chǎn)生循環(huán)電流，就會在該處因接觸不良而出現(xiàn)高溫過熱和火花型放電，接觸點周圍油被裂解。

11、 2.故障處理 由于油箱底部堆積有金屬異物等雜質(zhì)的，可用8號鐵絲，在鐵絲上均勻地、半疊地纏上干凈的白布帶，然后穿過鐵芯與箱底之間的空隙，由兩個人在鐵芯兩側(cè)來回地拉動，直到把所有臟的雜質(zhì)、鐵銹等清出，再用油經(jīng)板式油濾機把臟物吸濾掉。 如果由于鐵芯硅鋼片毛刺造成鐵芯多點接地故障的，可用大電流電焊機，電流的大小視毛刺的粗細，一般加150-200A便足以把毛刺燒掉。這個辦法同樣適用于變壓器注油帶電后，雜質(zhì)在油中搭成小橋的接地故障。 當絕緣油道內(nèi)有短路點而無法消除時，可將插入該油道兩側(cè)鐵芯的接地片取出，然后用50-60cm長M8或M10全螺紋螺栓加工成，用螺絲刀旋入該油道內(nèi)，把油道兩側(cè)硅鋼片可靠連接在一

12、起，且要保證該螺栓緊緊旋入。 3.故障實例 1999年饒平某110KV變電站主變吊芯檢查完畢后，用2500V的兆歐表測鐵芯對地絕緣電阻為2000M，蓋罩注油后，測鐵芯對地絕緣電阻為0.該主變是新裝產(chǎn)品，器身較為干凈，箱底并無鐵焊渣或別的雜質(zhì)，問題在于鐵芯硅鋼片有一些毛刺，判斷為鐵芯毛刺對箱底短路。經(jīng)用大電流電焊機通180A的電流后，毛刺燒毀，故障排除（當然，在毛刺燒掉時，變壓器油中會分解出少量的乙炔氣體）。鋼墊腳與鐵芯之間絕緣受潮故障 1.故障原因分析 由于變壓器油含水量較高或吊芯時環(huán)境濕度較大，時間過長，會使鋼片墊腳與鐵芯之間的絕緣紙板和木墊塊受潮。此時，如果用2500V兆歐表測鐵芯對地絕緣電阻時，其值往往為0.這樣就必須用萬用表的歐姆檔測量，一般為幾十或幾百不等，但電阻值肯定不能為0，這時絕緣有受潮的嫌疑，否則肯定不是受潮故障。判斷絕緣是否受潮單靠電阻數(shù)值還不行，還要進行更加有效的試驗。 2.故障實例 2002年4月，某廠在無勵磁31500KVA變壓器改造為有載40000KVA變壓器過程中，由于改