如何有效排除铁芯接地故障？

Question

如题所述

Answer 1

一、变压器铁芯多点接地故障的危害
变压器正常运行时，是不允许铁芯多点接地的，因为变压器正常运行中，绕组周围存在着交变的磁场，由于电磁感应的作用，高压绕组与低压绕组之间，低压绕组与铁芯之间，铁芯与外壳之间都存在着寄生电容，带电绕组将通过寄生电容的耦合作用，使铁芯对地产生悬浮电位，由于铁芯及其它金属构件与绕组的距离不相等，使各构件之间存在着电位差，当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，便产生火花放电，这种放电是断续的，长期下去，对变压器油和固体绝缘都有不良影响，为了消除这种现象，把铁芯与外壳可靠地连接起来，使它与外壳等电位，但当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时，接地点就会形成闭合回路，造成环流，引起局部过热，导致油分解，绝缘性能下降，严重时，会使铁芯硅钢片烧坏，造成主变重大事故，所以主变铁芯只能一点接地。
二、变压器铁芯接地故障的原因
变压器铁芯接地故障主要原因有：
（1）接地片因施工工艺和设计不良造成短路；
（2）由于附件和外界因素引起的多点接地；
（3）由遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生毛刺，铁锈与焊渣等因素引起接地。
三、变压器铁芯故障的类型
变压器铁芯常见的故障类型有下述六种：
1.铁芯碰壳、碰夹件。安装完毕后，由于疏忽，未将油箱顶盖上运输用的稳（定位）钉翻转过来或拆除掉，导致铁芯与箱壳相碰；铁芯夹件肢板碰触铁芯柱；硅钢片翘曲触及夹件肢板；铁芯下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落，垫脚与硅钢片相碰；温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰等。
2.穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
3.油箱内有异物，使硅钢片局部短路。如山西某变电所的一台31500/110型电力变压器发生铁芯多点接地，吊罩发现在夹件与铁轭间有一把天柄螺丝起子；另一变电所一台60000/22O型电力变压器吊罩启发现有一根120mm长的铜丝；还有一个变电所台120000/220型电力变压器吊罩后在下夹件与铁轭之间找出一锅块；再如，东北某变电所的一台大型电力变压器发生铁芯多点接地，吊罩检查发现油箱底部有三段曲折型钢丝，钢丝的直径约0.31mm,长度分别为25、28、31mm.
4.铁芯绝缘受潮或损伤，如底沉积油泥及水分，绝缘电阻下降，夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘（纸板或木块）受潮或损坏等，导致铁芯高阻多点接地。
5.潜油泵轴承磨损，金属粉末进入油箱中，堆积在底部，在电磁引力作用下形成桥路，使下铁轨与垫脚或箱底接通，造成多点接地。
6.运行维护差，不按期检修。

四、铁芯多点接地故障的判断
1、测量铁芯绝缘电阻：铁芯绝缘电阻为零或很低，则表明可能存在铁芯接地故障.
2、监视接地线中环流：对铁芯或夹件通过小套管引起接地的变压器，应监视接地线中是否有环流，如有，则要使变压器停运，测量铁芯的绝缘电阻。
3、气相色谱分析：利用气相色谱分析法，对油中含气量进行分析，也是发现变压器铁芯接地最有效的方法。发现铁芯接地故障的变压器，其油色谱分析数据通常有以下特征：总烃含量超过“变压器油中溶解气体和判断导则”(GB7252-87)规定的注意值(150μL/L)，其中乙烯(C2H4)、甲烷(C2H2)含量低或不出现，即未达到规定注意值(5μL/L)。若出现乙炔也超过注意值时，则可能是动态接地故障。气相色谱分析法可与前两种方法综合起来，共同判定铁芯是否多点接地。
五、现场简易处理方法
1、不吊芯临时串接限流电阻
运行中发现变压器铁芯多点接地故障后，为保证设备的安全，均需停电进行吊芯检查和处理。但对于系统暂不允许停电检查的，可采用在外引铁芯接地回路上串接电阻的临时应急措施，以限制铁芯接地回路的环流，防止故障进一步恶化。
在串接电阻前，分别对铁芯接地回路的环流和开路电压进行测量，然后计算应串电阻阻值。注意所串电阻不宜太大，以保护铁芯基本处于地电位;也不宜太小，以能将环流限制在0.1A以下。同时还需注意所串电阻的热容量，以防烧坏电阻造成铁芯开路。
2、吊芯检查
(1)分部测量各夹件或穿心螺杆对铁芯(两分半式铁芯可将中间连片打开)的绝缘以逐步缩小故障查找范围。
(2)检查各间隙、槽部重点部位有无螺帽、硅钢片、废料等金属杂物。
(3)清除铁芯或绝缘垫片上的铁锈或油泥，对铁芯底部看不到的地方用铁丝进行清理。
(4)对各间隙进行油冲洗或氮气冲吹清理。
(5)用榔头敲击振动夹件，同时用摇表监测，看绝缘是否发生变化，查找并消除动态接地点。

3、放电冲击法
由于受变压器身在空气中暴露时间不宜太长的限制，以及变压器本身装配形式的制约，现场很多情况下无法找到其具体确切接地点。特别是铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接地，更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法，这种方法要根据现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下可进行。
现场应用时，主要有电容直流电压法和电焊机交流电流法。电焊机交流电流法只适用于金属性接地故障，但电流不好控制，而现场这种情况极少，接地电阻大都几百欧以上。电容直流电压法现场取材较困难，操作不便且不安全，也不宜推广。根据检修实例和现场经验，本文介绍一种安全可靠、操作简便，而且利于快速就地取材的方法。这种方法就是利用高压电气试验用升压变压器进行放电冲击。现场应用时注意换算好二次电压，由于铁芯对地绝缘垫片很薄，故二次电压不能高于2500V。

Answer 2

变压器铁芯由于某种原因出现两个以上接地点时，会形成闭合回路，产生环流，这就是所谓的铁芯多点接地故障。它会造成铁芯局部短路过热，甚至发生铁芯局部烧损等重大故障。目前，我国制造的大中型变压器的铁芯都经一只套管引至油箱体外部接地。电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构件处于该电场之中。若铁芯未可靠接地，则产生充放电现象，损坏绝缘。因此，铁芯必须有一点可靠接地。如果铁芯由于某种原因出现另一个接地点，形成闭合回路，则正常接地的引线上就会有环流，一方面造成铁芯局部短路过热，严重时，铁芯局部烧损;另一方面，由于铁芯的正常接地线产生环流，造成变压器局部过热，也可能产生放电性故障。

Answer 3

可以让这种铁芯儿别接地用一个木头给它垫起来，这样会更安全些。追问

是不是太麻烦了