220kV变压器铁心多点接地检修探析

220kV变压器铁心多点接地检修探析
摘要：变压器是电力系统中较为重要的组成部分之一，它的运行稳定直接关系到系统能否正常运作。

可是，出于种种原因，变压器的稳定运行经常受到铁心多点接地问题的影响。

这种问题经常出现在变压器投运之后，为解决此难题，笔者对220kV变压器铁心多点接地的危害及其原因进行了分析，并给出了关于如何处理此问题的一点建议，希望能够给业内同行以参考。

关键词：变压器；铁心多点接地；电力系统；
1.220kV变压器铁芯的正常接地
220kV变压器的主要部件是线圈绕组及铁芯。

220kV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1点接地叫铁芯的正常接地。

通常来讲，为了构成铁芯的1点接地，需要用绝缘将铁芯的某一叠片与其上下夹件隔开,再用厚度为0.3mm的铜片连解夹件,之后将其引到箱盖上与箱盖上的接地小套管相接，这样就将铁芯的1点接地造好了。

2.220kV变压器铁芯多点接地的主要类型
(1)铁芯叠片因受某些因素影响而翘起,触碰到夹件肢板，造成多点接地。

(2)夹件垫脚铁轭处的叠片因绝缘纸板脱落或破损相碰,造成多点接地。

(3)上夹件或铁轭、旁柱边与位于油浸变压器油箱盖上的温度计座套接触,造成多氪接地。

(4)有的大中型变压器可以通过潜油泵来强迫油冷却,因为潜油泵轴承磨损过度的原因,油箱里有金属粉末渗入并聚积在底部,金属粉末在电磁力作用下形成桥路,使得铁轭与垫脚或油箱底相连,造成多点接地。

3.220kV变压器铁心多点接地的危害及原因分析
3.1铁心多点接地的危害
当变压器运行状态正常时，由于电磁反应的作用，铁心对地会生成悬浮点电位；同时，其他金属构件与铁心之间还具有一定的电位差，一旦绝缘被电位差所击穿，就会产生火花放电现象。

这种现象虽然时断时续，但是随着时间的推移，固体绝缘和变压器油会在很大程度上受到火花放电现象的作用。

如果铁心与变压器内的其他金属构件之间存在两点或多点同时接地，则会在接地点之间构成闭合电路，引起环流，形成局部过热，甚至会导致铁心的硅钢片被烧损，变压器也会因此无法运作。

我们由此得知，变压器会由于铁心多点接地现象很大的影响。

所以，为了确保变压器平稳正常的运转，铁心只能一点接地。

3.2铁心多点接地的原因分析
通过对对220kV变压器的大量检修工作可以发现，铁心多点接地的问题一般在变压器投入使用过一段时间后就会出现，并且对变压器运行的稳定性会产生负面影响，具体来说，铁心多点接地故障的产生原因主要有以下几点：
①变压器本身产生的问题。

因为一些生产厂家对变压器的质量把控不严，导致变压器在成产制作中存在如上铁轭过长碰触油箱壁、铁心硅钢片边角翘起碰触夹件等工艺缺陷，这些问题的存在就会致使变压器在投入使用一段时间后，多频率的出现铁心多点接地的问题。

②变压器的维护问题。

在实际工作中，因为工作人员没有对变压器进行良好的管理和维护，就会导致其受潮，进而致使铁心夹件及油箱底部被锈蚀，在电磁场作用下，生成的铁锈就会附着在在夹件以及铁心的绝缘表面，引起金属性接地故障。

③其他方面。

变压器的邮箱因为投入使用一段时间后，会产生油垢，当这些
油垢粘贴在铁心对地的绝缘表面时，就会引起铁心低阻接地的问题发生。

因此，
操作人员在对变压器检修时，如果不小心在邮箱中掉落进金属异物，就会将油箱
箱体与铁心叠片连通，则接地问题即发生。

4.220kV变压器铁心多点接地的诊断方法及处理措施
4.1 220kV变压器铁心多点接地的故障的诊断方法
如果在日常工作中出现了铁心多点接地问题，操作人员可以采取具体有效的
解决措施来对铁心多点接地问题进行诊断，以为故障问题的处理提供扎实准确的
依据。

现阶段，若要对铁心多点接地故障进行诊断，主要可以从以下几个方面进行：
4.1.1气相色谱法
如果变压器有铁心多点接地问题，则通常会伴随产生一些如放电和过热的情况，所以要对变压器铁心多点接地进行故障诊断时，可以通过对变压器油样中主
要特征气体的产气速率和各种组分的实际含量，来对变压器内部的故障的严重程
度进行判断。

产气速率以及三比值法是色谱分析法的主要2种手段，具体选择哪
种方法可以根据实际情况的差异而决定。

4.1.2测量法
测量法主要由电阻测量法和电流测量法组成。

如果发生的故障是铁心单点接地，一般接地线上的电流最大不会超过0.3A。

如果发生的故障是铁心多点接地，
则接地线上产生的电流一般可以达到几十安，且匝间也会有环流产生。

对此，操
作人员可以考虑使用电流表进行测量，用电流情况来判断是否发生了变压器铁心
多点接地故障。

另外，当变压器不再运行时，还可以再测量夹件和铁心的接地引
出线绝缘电阻值，如果电阻是正常接地，则测量结果通常不会超过100MΩ，如果发生了铁心多点接地故障，则结果一定会小于100MΩ。

4.1.3温度法
从前面分析我们可以知道，在发生变压器的铁心多点接地故障后，一般都会
产生较大的环流，环流产生的热量会致使变压器的温度提高。

所以，操作人员也
可以通过对变压器油温的检测，来对变压器的温度进行判断，看其温度是否偏高，并进而判断出是否有铁心多点接地故障产生。

4.2 220kV变压器铁心多点接地故障的处理方法
众所周知，如果发生铁心多点接地故障，则一定会对变压器的稳定运行产生
负面影响，所以我们必须采取有效的处理措施来对铁心多点接地故障进行处理，
一般来说，操作人员可以按照以下方法进行故障处理：
4.2.1串接限流电阻
当变压器在正常运行状态出现铁心多点接地故障时，为了确保变压器运行的
稳定性，应当临时停电，并进行吊心检查及处理。

然而，在某些特定条件下，不
允许系统断电时，则可以在铁心外接地回路上串接电阻，具体做法如下：在串接前，需要先测量环流和开路电压，然后计算出串接的电阻值；需要特别注意的是，接入的电阻不得过大或过小，且电阻的热容量也应满足要求，以免电阻烧损，引
起铁心开路故障。

这样处理后，可以临时解决故障问题，能够有效防止故障持续
扩大。

当可以断电检修时，再采取相应的方法彻底解决故障问题。

4.2.2放电冲击
由于铁心位于变压器的内部，而变压器本体受装配形式的制约，所以，在大
部分情况下，很难及时找出准确的接地点，尤其是由铁锈、焊渣悬浮、油垢沉积
等原因引起的多点接地故障更难查找。

对于这种情况，可在现场采用放电冲击的
方法进行处理。

具体使用时，需要结合现场的实际情况（接地方式等），进而确
定是在吊心或是不吊心的状态下进行。

常用的放电冲击有电容直流电压法和电焊
机交流电流法两种，由于后者仅适用于金属接地故障，且电流不太容易控制；同时，金属性接地的故障较少，所以一般采用电容直流电压法。

5.结束语
总之，220kV变压器长期处于带负荷的状态运行，由于受各种原因的影响，
使得铁心不可避免地会出现多点接地故障。

为了确保变压器安全、稳定、可靠的
运行，应当认真分析引起铁心多点接地故障的原因，并采取相应的措施加以解决。

只有这样，才能降低变压器的故障发生概率，有助于延长变压器的使用寿命。

参考文献
［1］姜益民.变压器运行中短路损坏的常见部位及原因分析［J］.变压器，2005（04）.
［2］何晓天.浅谈提高110kV级双绕组电力变压器抗短路能力的若干措施［J］.变压器.1998（01）.
［3］铁心多点接地故障分析与防范措施[J].曹雅萍,程建安,范新清,孟旭,王萍.
变压器.2002(03)
［4］变压器铁芯多点接地故障分析处理[J].周进,葛晶.海峡科技与产
业.2016(06)。