变压器铁芯多点接地故障及处理方法.pdf

S而 电 力 安 全 技 术 第 1 2 卷(2 0 1 0 年 第 8 期 ) 变压器铁芯多点接地故喧及处理方法 朱绍群 ( 广州发展 南沙 电力有限公 司，广 东 广 州 I 5 l 1 4 5 7 ) 摘 要介绍了大容量变压器铁芯多点接地故障的类型和危害， 分析 了产生多点接地的主要原因，阐 述 了变压器铁 芯多点接地的检测方法，并通过实例，介 绍了变压器铁芯多点接地的处理方法。 关键词 变压器；多点接地 ；原 因分析；处理方法 l 变压器铁芯的正常接地 变压器的主要部件是线圈绕组及铁芯。变压器 的铁芯不仅要质量好 ，而且还必须有可靠的 1 点接 地 ，这种可靠的 l 点接地叫铁芯的正常接地 。 大型变压器 的 l 点接地通常采用的方法是 ：将 铁芯的任一叠片与上下夹件之间用绝缘隔开 ，并用 0 3 mm厚的铜片与夹件连接好 ， 再引到箱盖上与箱 盖上的接地小套管连接好，构成铁芯的 1 点接地 。 2 变压器铁芯多点接地类型 变压器铁芯正常 隋况下只有 l 点接地 ，这样才 是可靠接地 ；当出现 2点及 以上的接地时称为多点 接地 ，变压器铁芯的多点接地类型主要有 ： ( 1 )铁芯叠片因某种原因翘起后 ，触及到夹件 肢板 ，形成多点接地。 ( 2 )铁芯下夹件垫脚与铁问的绝缘纸板脱落 或破损，使垫脚铁轭处叠片相碰 ，形成多点接地。 ( 3 ) 油浸变压器油箱盖上的温度计座套过长， 与上夹件或铁轭、旁柱边相碰，形成多点接地。 ( 4 )利用潜油泵进行油强迫冷却的大中型变压 器 ，由于潜油泵轴承的磨损， 金属粉末进人油箱 ， 积 聚在底部 ， 在 电磁力作用下， 金属粉末形成桥路 ， 使 下铁轭与垫脚或油箱底接通 ，形成多点接地 。 ( 5 ) 铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面不干净 ， 附有较多油泥、杂渣使其绝缘降低，构成多点接地。 ( 6 )油箱 中落人金属异物，使铁芯叠片与箱体 之间连通，形成多点接地 。 3 变压器铁芯多点接地的危害 ( 1 )变压器形成多点接地后，会在铁芯中产生 涡流，变压器铁损耗增加，铁芯局部过热。 ( 2 )多点接地严重并长时间末得到处理时，变 压器油及绕组也会产生过热现象，使油纸绝缘逐渐 一 9一 老化 ，会导致铁芯叠片之间绝缘层老化而脱落 ，继 而引起更严重的铁芯过热 ，铁芯被烧毁。 ( 3 )长时间多点接地 ，局部的铁芯过热会引起 变压器油质劣化，严重时会产生可燃性气体 ，使瓦 斯继 电器动作。 ( 4 )铁芯韵过热会使变压器本体器身中的木质 垫块及夹件碳化 。 ( 5 ) 严重的多点接地 会使变压器接地线烧断 ， 使变压器失去点接地 ，后果不堪设想 。 ( 6 )变压器多点接地会引起变压器内部产生局 部放 电现象。 4 变压器铁芯多点接地产生的主要原因 ( 1 )变压器制造时 ，由于工艺问题 ，造成铁芯 质量不合格 ，如毛刺超标、表面不平整等，很容易 在叠装后破坏片间绝缘。 ( 2 )铁芯片与片之间在叠压时，操作不当或压 力过大 ，也会导致片问绝缘受损。 ( 3 )变压器在制造时 ，所选用的硅钢片质量有 问题 ，如表面不光滑 ，涂的绝缘漆膜不均匀或脱落， 造成硅钢片问短路 ，形成多点接地 。 ( 4 )变压器长期过载运行，铁芯局部过热严重 ， 也会使变压器硅钢片问绝缘老化 ，片间绝缘受损， 形成多点接地 。 5 变压器铁芯多点接地的检测方法 5 1 变压器在运行中的检测方法 ( 1 )色谱分析判断法 ：当变压器油色谱分析中 的甲烷( C H ) 及烯烃组分含量较高 ， 而一氧化碳( c o ) 和二氧化碳( c o ) 气体含量变化不大时，则说明铁芯 有过热，过热原因可能是多点接地造成 ；若油色谱 中含有乙炔，则说明铁芯 已出现间歇性多点接地。 ( 2 )测量接地线电流判断法 ：正常情况下 ，变 第l 2 卷 ( 2 0 1 0 年第8 期) 电力 安全技 术 压器铁芯接地导线和外引的接地套管相连接 ，利用 电流表 ， 测量地线中有无电流流过 。 正常 情况下 ， 地 线上的电流很小 ，在 1 A 以下。当铁芯出现多点接 地时 ，铁芯主磁通周围有短路匝存在 ，匝环 内有环 流流通 ，其环流的大小取决于磁通包围的大小 ，一 般 电流可达几十安培 。利用测量地线中有无 电流 ， 可准确判断出铁芯有无多点接地故障。 5 2 变压器停运后的检测方法 ( 1 )变压器停运后，可直接用 1 0 0 0 V摇表测量 铁芯 的绝缘 电阻 ，并通过与原历史数据 比较后，判 断变压器铁芯是否存在多点接地情况。 ( 2 )变压器在检修时 ，可通过直流法及交流法 确定多点接地点 ，具体方法如下： 直流法测定多 点接地故障 ：变压器在 吊开钟罩后 ，先将铁芯与夹 件的连接片打开 ，在铁轭两侧 的硅钢片上施加 6 V 的直流电压 ，接着用直流电压表依次测量各级铁芯 叠片之间的电压 ，当电压的指针指在零位时或指针 指示反向时，可认定被测处为故障接地点。 交流 法测定多点接地故障： 在变压器低压侧施加2 2 0 V 3 8 0 V交流电压 ， 使铁芯 中产生磁通。打开铁芯与夹 件的连接片，用交流毫安表的两接线 电笔 ，沿铁轭 各级进行逐点测量 ，当表中有 电流值显示时，说明 铁芯接地正常；当表中没有显示( 没有读数) 时， 说明 被测处铁芯叠片为接地故 障点。 6 变压器铁芯多点接地临时处理方法 ( 1 )当变压器被确诊为多点接地时，必须采用 有效措施加 以消除，在变压器运行时可采取 以下方 法进行处理： 对有外接地线的变压器 ，当发生多 点接地故 障时，若测得 的故障电流过大时，可临时 断开地线，使变压器处于无地线状态下运行。采用 此措施时，必须加强对变压器运行的监控力度 ，以 防故 障点临时消失后使铁芯出现悬浮电位。 若检 测得 出变压器接地为不稳定型接地的结论时 ，可安 装一套主变压器铁芯多点接地故障监视器( 由电流变 送器 、限流电阻、短路端子组成 ) ；当检测到变压器 接地 电流过大时 ，可分别打开短路端子 ，使不同的 限流器投入运行 ， 投入的电阻可根据仪表读数而定， 一 般将电流限制在 0 5 A以下为宜( 目前普遍使用变 压器铁芯多点接地故障监视器为 cAM一3型) 。 加强对变压器油色谱跟踪，若气速率缓慢时 ，可继 续运行， 若气速率较快时，为避免事故扩大，变压 器应立即退出运行 ，组织检修。 当故障接地点 已 S而 确认具体位置时，也可以将变压器接地线移到故障 接地点同一位置接地 ，尽量减小环流。 ( 2 )变压器停运后 ，可通过电容放 电冲击法排 除不稳定的接地点。多点接地无法解决时 ，必须对 变压器安排 吊罩检查 ，并按下节所述方法进行处理。 7 主变铁芯接地处理方法 2 0 0 5年 1 2 月份 ，3 号主变压器铁芯接地故障较 严重 ，珠江 电厂利用机组大修机会 ，安排了对变压 器进行 吊罩检修处理。 变压器 吊起罩后 ，按照 以下程序进行查找故障 接地点 ： ( 1 )先检查变压器外部铁芯、铁轭及各部分夹 件 ，是否有破损或明显接地 的痕迹 。 ( 2 )检查各夹件纸板是否有变形、移位 、破损 或脱落。 ( 3 )清除油箱底部的油泥、 油污及金属碎渣 ， 并 用变压器油进行冲洗。 ( 4 ) 检查铁芯叠片有无局部生锈或绝缘漆皮、 氧化膜层胶脱落，处理好硅钢片片间绝缘层 ，若硅 钢片质量有 问题 ，又无法修复时，必须及时更换 。 ( 5 )对于 因多点接地造成木夹件烧坏或铁芯过 热严重而烧毁 ，必须按有关标准要求进行更换。 若通过外问检查、处理而末查出铁芯接地点 时， 具备条件情况下， 必须对变压器进行解体检查， 要求每进行一步检查都必须测量一次铁芯对地 电阻。 变压器解体步骤如下 ： ( 1 )拆除变压器上部铁轭及铁芯夹件 ； ( 2 )拆除变压器上部铁芯片并平整放好 ； ( 3 )拆除高低压线圈引线、连线 、线圈围屏及 绝缘件 ； ( 4 )拨出变压器三相高低压线圈并放好 ； ( 5 )拆除变压器线圈下部夹件、垫块 ，检查是 否有烧坏或绝缘降低 ； ( 6 )检查下部铁芯与变