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〔摘要〕分析鐵芯多點接地的危害，產生鐵芯多點接地的因素，介紹如何判斷和處理鐵芯故障的方法。

〔關鍵詞〕變壓器鐵芯接地故障處理

1變壓器鐵芯多點接地故障的危害和原因

1.1鐵芯多點接地故障的危害變壓器正常運行時，是不允許鐵芯多點接地的。因為變壓器正常運行中，繞組周圍存在著交變的磁場，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寄生電容，帶電繞組將通過寄生電容的耦合作用，使鐵芯對地產生懸浮電位。由于鐵芯及其它金屬構件與繞組的距離不相等，使各構件之間存在著電位差，當兩點之間的電位差達到能夠擊穿其間的絕緣時，便產生火花放電。這種放電是斷續的，長期下去，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，使它與外殼等電位，但當鐵芯或其他金屬構件有兩點或多點接地時，接地點就會形成閉合回路，造成環流，引起局部過熱，導致油分解，絕緣性能下降，嚴重時，會使鐵芯硅鋼片燒壞，造成主變重大事故。

1.2鐵芯接地故障原因

(1)安裝時疏忽使鐵芯碰殼，碰夾件。

(2)穿芯螺栓鋼座套過長與硅鋼片短接。

(3)鐵芯絕緣受潮或損傷，導致鐵芯高阻多點接地。

(4)潛油泵軸承磨損，產生金屬粉末，形成橋路，造成箱底與鐵軛多點接地。

(5)接地片因加工工藝和設計不良造成短路。

(6)由于附件引起的多點接地。

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

2變壓器鐵芯多點接地故障的幾種處理方法

2.1對于鐵心有外引接地線時，可在鐵心接地回路上串接電阻，以限制鐵心接地電流，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心接地故障，進行吊罩檢查，可以發現問題。

2.3對于由鐵心毛刺、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。

(1)電容放電沖擊法；

(2)交流電弧法；

(3)大電流沖擊法，即采用電焊機。

3變壓器鐵芯多點接地故障的判斷及處理

現以龍洞堡1號主變為例介紹如何分析、判斷和處理鐵芯多點接地故障。

3.1主變鐵芯多點接地故障判斷該變壓器為江西變壓器廠制造，型號SFSZT-31500/110，容量31500kVA，1995年6月投入運行，1998年10月對該主變進行預防性試驗時發現該主變鐵芯對地絕緣電阻為零，判斷為主變鐵芯多點接地故障。當時系統不允許對變壓器進行停電吊芯檢查，只能根據以往油色譜試驗數據以及上年高壓試驗數據進行分析。從電氣試驗數據看為正常，其中，絕緣電阻試驗和介損試驗所得數據均在合格范圍內。

從色譜數據看，該主變沒有出現過熱現象，并可判斷接地現象出現的時間不長，決定以油色譜試驗對該主變進行跟蹤，監視故障點的產氣速率。

3.2油色譜跟蹤試驗分析

預試后，加強對油化試驗的數據分析，油色譜跟蹤的數據如表1、2、3所示。

取樣日期為1999-06-11，試驗日期為1999-06-11；試驗時大氣壓為101.3Pa，環境溫度為20℃。

對上述數據分析后認為：(1)總烴為224.5μl/L，(標準值不大于150μl/L)，其中以甲烷、乙烯為主要成份，特征氣體的比值編碼為022，是高于700℃高溫范圍的熱故障，根據經驗公式，即T=lg322[C2H4/C2H6]+525，估算為861.5℃，并用總烴安伏曲線法判斷為磁路故障過熱；(2)雖然C2H2為3.6μl/L，可能由于高溫過熱產生的，變壓器內部存在電弧放電的可能性很小；(3)1999年3月至6月總烴相對產氣速率為9.38%/mon，且各種特征氣體產氣速率都有逐漸上升的趨勢；(4)當總烴含量超過注意值時，并且CO含量大于300μl/L時，可能存在固體絕緣過熱故障。通過以上幾點可以判斷鐵芯接地缺陷有加劇發展的趨勢，為避免故障擴大和引起鐵芯損壞以致影響主變的正常運行，決定提前對該主變進行大修。

3.3主變吊芯檢查

在6月17日通過對1號主變吊芯檢查，結果如下：

(1)檢查各間隙，槽部沒有發現異物；

(2)用鐵絲對鐵芯底部進行清理，也沒有發現情況；

(3)測量壓板連片的絕緣均為10000M以上；

(4)測量穿芯螺栓絕緣時，發現右上的穿芯螺栓對鐵芯絕緣為零。對該螺栓進一步檢查時發現端部的絕緣套過短，螺栓壓破絕緣套與上夾件相碰。當時曾懷疑穿芯螺栓穿過鐵芯時與鐵芯相碰而引起接地，因此用絕緣紙板把穿芯螺栓墊起，再對穿芯螺栓與鐵芯搖絕緣為10000M以上，說明穿芯螺栓內部并沒有與鐵芯接觸，只是由于主變受到沖擊和振動時，使穿芯螺栓移位，造成端部與上夾件接觸。再對鐵芯接地片仔細檢查，沒有發現有變色現象，可以判斷該處沒有很大的環流電流流過。用萬用表測得鐵芯對地電阻為54，并再次對上、下夾件，鐵軛、芯柱等處進行檢查，還是沒有發現異常情況。隨后決定采用交流法查找接地點，從低壓側加200V，用毫安表沿鐵軛各級逐點測量，發現鐵芯靠下部左側的電流為零，可以初步判斷該處為接地點。

3.4消除故障方法

通過以上綜合分析，造成鐵芯多點接地，可能是由于鐵芯毛刺或懸浮物引起的接地故障。如果利用電焊機進行大電流沖擊法，現場操作不方便，點焊時間不好掌握，易造成鐵心絕緣受損。若采用兆歐表對電容器充電，再由電容器對變壓器鐵心放電的方法，也存在操作不便，且電容器參數不好選擇的缺點。通過比較，決定用電容放電法進行處理，采用FCE-T型放電檢驗儀，輸出電壓0～750V，輸出電流5kA，放電時間10～20μs，采用該檢驗儀主要是考慮該儀器的輸出電流大，而時間極短，不會對鐵芯絕緣造成危害。首先用100V電壓對鐵芯進行放電，此時聽到左下角有放電聲，用萬用表測得鐵芯對地電阻為1.5M，考慮鐵芯對地絕緣墊片較薄，升到600V電壓再次沖擊，第3次升壓后再沖擊時已聽不到放電聲。立即用搖表測得鐵芯絕緣為1000M，說明故障點已消除。

4結論

(1)發現鐵芯多點接地故障時，可采用氣相色譜法和監視接地電流來跟蹤監測。

(2)可以通過直流法和交流法來判斷鐵芯故障點。

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

(4)在主變安裝和大修時，要注意對主變內部的清理工作，特別對鐵芯槽和各間隙處要用油或氮氣來沖吹清理。