主变压器夹件接地电流过大案例分析与处理

器内部绝缘油正常；变压器内部绝缘油暂无过热, 放电，击穿等现象［7］o油色谱检测数据见表3o
表3 2号主变压器近两年油色谱检测结果
»L/L
日期 2020-07-28 2019-12-04 2019-07-01
日期 2020-07-28 2019-12-04 2019-07-01
H2
54.71 49. 39 62. 87
Analysis and Treatment of Grounding Overcurrent in Clamps of Transformer
XIAO Wangdong, HU Haining (State Grid Changsha Power Supply Company, Changsha 410015, China)
芯、 夹件接地电流测试， 发现某变电站 2 号主变压 器夹件接地电流为11.31 A,不满足《国家电网公 司变电检测管理规定第6分册铁芯接地电流检测 细则》中“其他变压器：100 mA （注意值）” 的要求［6］,此时2号主变压器油温经红外测温为 39.5^,油温正常，详细数据见表2o测试结果表 明主变压器内部夹件可能存在多点接地 。
3） 对该变压器厂已在电网中投运的同类型同 电压等级主变压器进行跟踪检查，缩短铁芯夹件接 地电流带电检测的周期，适时安排带电检测，预防 同类型故障再发生。
4结论
变压器油箱内部调压开关托盘构架的作用是在 调压开关吊芯检查时，作为“托盘”将调压开关 平稳固定，方便调压开关引线的拆除与安装［14］。
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表2铁芯夹件接地电流测试结果
日期
2020-07-28 2019-06-10
铁芯 电流/mA
0.04 0.03
夹件 电流/mA
11 310 0. 11
主变 负荷/MW
8.6 0.0
主变 油温/弋
39.5 37.2
2020 年 7 月 28 日下午， 对该主变压器绝缘油进 行油色谱油化测试。各气体成分含量正常，主变压
第 41 卷第 3 期
湖南 电力 HUNAN ELECTRIC POWER
doi：10. 3969/j. issn. 1008-0198. 2021. 03. 016
2021 年 06 月
主变压器夹件接地电流过大案例分析与处理
ห้องสมุดไป่ตู้
肖旺东，胡海宁 (国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司，湖南长沙410015)
3原因分析与处理建议
3.1故障原因分析 此调压开关托盘在安装之初存在相应的安装工
艺问题，固定托盘的螺栓未能有效紧固，经变压器 多次冲击合闸，以及度夏时期重载运行发生振 动［12］,导致固定托盘的螺栓松动，进而使托盘倾 斜，最终斜靠在调压开关顶部地电位的外壳部分, 造成变压器夹件整体接地， 引起运行下的夹件接地 电流严重超标。 3.2处理建议
调压开关顶部外壳
进行紧固。同时检查变压器内部其他所有螺栓均已 可靠紧固。之后再次对夹件绝缘电阻进行测量，绝 缘电阻值约为73. 3 GO,绝缘电阻合格，主变压器 内部多点接地故障处理完毕。
图4故障处理后的托盘构架
托盘构架 松动螺栓
图1变压器内部夹件接地故障示意图
图2松动螺栓
图3 调压开关托盘接地相碰部分 现场发现此多点接地故障点后，对倾斜的调压 开关托盘构架扶正，并按照相关技术文件［11］要求 保持调压开关托盘构架与调压开关上部外壳有足够 的缝隙（约2 cm）,如图4所示，且对松动的螺栓
Abstract: Aiming at the phenomenon that the ground current of the main transformer clamp is too large during the normal operation of a substation, the fault points are found through the live detection and the outage drilling inspection, the fault causes are analyzed and the fault is dealt with, and suggestions are put forward for the installation, acceptance and detection of the main transformer. Key words: transformer ； clamps ； grounding current
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多轮检查变压器内部，发现固定调压开关托盘 构架的支撑螺栓松动，导致调压开关托盘构架与调 压开关上部外壳相碰，故障示意如图1所示，且调 压开关外壳与变压器外壳直接相连，导致变压器夹 件整体接地，造成变压器运行中夹件接地电流严重 超标。未紧固螺栓如图2所示，变压器内部夹件接 地故障如图 3 所示。
化测试结果分析， 故障原因应是主变压器夹件在内 部存在多点接地。后续应停电并联系变压器厂安排 进行主变压器内部故障检查与处理。 2.2停电检查以及处理故障
2020年10月10日，变压器厂出具该主变压 器夹件电流故障处理施工方案，详细施工流程 如下：
第一步， 停电后对铁芯、 夹件绝缘电阻进行测 试，对变压器外观进行检查。
第四步，故障处理完毕后，为变压器重新投运 做相应的检查与试验。
2020年10月21日，主变压器停电后，变压 器厂根据施工流程开展故障检查。10月22日对主 变压器进行铁芯、 夹件绝缘电阻测试以及外部检 查。 解开铁芯夹件的接地后， 对其进行绝缘电阻测 量。其中铁芯绝缘电阻为44.8 GO,绝缘电阻合 格［9］o夹件绝缘电阻为0,说明变压器内部夹件存 在多点接地故障。电阻测试结果见表4o
C2H2
0 0 0
CH4 3.97 2. 88 1.20 总烃 4. 56 3.69 1.40
C2H6
0. 28 0.5 0. 10 CO 230. 92 153.05 39. 34
C2H4
0.31 0.29 0. 10 CO2 651.65 539. 45 280. 00
为综合判断变压器内部故障类型，2020年7 月29日上午，对该主变压器开展综合带电检测且 检测数据合格。结合高频电流局放、特高频局放、 超声波局放等［8］多种方法的检测数据与油色谱油
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湖南 电力
2021 年 06 月
调压开关托盘不同厂家的设计方案不尽相同。例如 此变压器厂采用“托盘式”结构，其他变压器厂 采用底部“板凳式”结构，不同结构的优劣各不 相同[15]。除此之外，此“托盘”不会对运行中的 主变压器造成任何影响。
案例表明，主变压器运行下的夹件接地电流过 大一般是由于变压器内部存在多点接地。而多点接 地则受安装工艺不到位、冲击合闸振动与重载运行 振动等多方面因素影响，造成其内部某构件松动并 与夹件直接相碰。判断故障类型时，应通过油色谱 试验、带电检测，结合停电绝缘电阻测试等手段进 行综合判断和分析，必要时还需钻芯检查并处理 故障。
表4 2号主变压器铁芯夹件绝缘电阻测试
日期 2020-10-21
铁芯绝缘电阻/GO 44. 8
夹件绝缘电阻/MO 0
仔细检查变压器外观，无明显异常后执行检查 第二步。10月22日中午对变压器本体油箱放油一 部分， 拆除夹件小套管进行检查， 经检查未发现夹 件小套管内部有明显接地故障， 且外观、 连接等良 好。后执行第三步，将变压器本体油箱绝缘油排 空。变压器排油后，持续注入约1 h的干燥空气, 待检测变压器油箱内部含氧量正常（约20%）等 各项保证安全措施落实到位以后［10］,对变压器进 行钻芯检查。
0引言
主变压器是变电站变换电压等级，转换电能的 核心设备［1］o在正常运行下，带电绕组以及引线 与油箱间构成不均匀电场，铁芯与夹件处于该电场 中。绕组之间、绕组与铁芯夹件之间、绕组与油箱 之间存在寄生电容，带电绕组通过寄生电容的耦合 作用使铁芯与夹件对地产生一定的电位［2］,所以 主变压器的铁芯与夹件通常需要分别单点接地，且 运行时的接地电流为毫安级［3］o若变压器内部铁 芯或夹件存在多点接地，则有可能在运行时铁芯或 夹件接地电流过大［4］o主变压器多点接地将引起 环流， 导致铁芯夹件过热， 引起主变压器油分解， 影响变压器油绝缘性能，严重时导致绝缘油气化引 起瓦斯保护动作甚至铁芯夹件烧毁，严重危及主变 压器安全运行［5］。
摘 要：针对某变电站在正常运行时主变压器夹件接地电流过大的现象 ，通过带电检
测、停电钻芯检查排查故障点，分析故障原因并对故障进行处理，对主变压器的安装、
验收、检测工作提出建议。
关键词：变压器；夹件；接地电流
中图分类号：TM411
文献标志码：B
文章编号：1008-0198(2021)03-0079-04
[4] 曾竣波.一起变压器铁芯夹件接地电流过大的分析及处理 [J].电工电气，2018, 249 (9) : 73-74.
[5] 徐望真.沙田电站3号主变铁芯多点接地故障的分析与处理
[J].湖南电力，2011, 31 (1) : 39-40. [6] 国家电网公司.国家电网公司关于印发《国家电网公司变电
2020年10月22日对停电的2号主变压器进行 故障处理。主变压器停电后，对铁芯与夹件进行绝 缘电阻测量， 铁芯绝缘电阻正常， 夹件绝缘电阻为 0o将主变压器本体油箱排油后进行钻芯检查 ，发 现主变压器内部夹件调压开关托盘构架紧固螺栓松 动，调压开关托盘倾斜，触碰至地电位的调压开关 顶部外壳，导致变压器夹件整体接地，绝缘电阻为
参考文献
[1] 周礼.浅析几起变压器夹件接地故障及其处理[J].变压器， 2007 (3) : 49-50.
[2] 孙松，杨阳，姜华.变压器铁芯接地故障的诊断与处理[J].湖 南电力，2008, 28 (5) : 46-48.
[3] 杨烽，卞五洲，冯星城.840MVA变压器铁芯夹件对地电流大 的原因分析及处理[J].湖南电力,2013, 33 (6) : 50-51.
1故障简介
2020年7月28日，在110 kV某变电站进行度 夏带电检测，发现2号主变压器夹件接地电流严重 超标，铁芯接地电流正常。对主变压器取油样进行 油色谱分析并开展带电检测，油色谱分析结果均正 常，且带电检测未发现明显局放信号。协调变压器 厂出具解决方案，同时对该主变压器进行每月一次 的油色谱及铁芯夹件接地电流跟踪检测 。
第二步， 将变压器本体油箱排油一部分， 将夹 件小套管拆除，并检查夹件小套管与变压器本体连 接处是否存在导致夹件多点接地的故障，若未检查 出故障则进行下一步。
第三步，将变压器本体油箱绝缘油排空，进行 钻芯检查， 若发现变压器内部多点接地故障点则进 行相应的处理并进行第四步，若未检查到多点接地 故障点则对主变压器进行返厂。
表1某变电站2号主变压器铭牌
参数 型号 电压/kV 总油质量/kg 总质量/kg 接线方式 冷却方式
数值 SZ11-63000/110 (110±8x1.25%) /10.5
26 000 110 200 YNdll ONAN
2故障发现与处理过程
2.1带电检测发现问题 2020年7月28日上午，对主变压器进行铁
运维检修管理办法》等6项通用制度的通知：国家电网企管 〔2017〕206 号[Z]. 2017. [7] 胡启凡.变压器试验技术[M].北京：中国电力出版社，2000. [8] 陈柯良，曾洁，丁玉柱，等.电力变压器带电检测应用方法综 述[J].湖南电力，2016, 36 (2)： 23-27. [9] 中国电力企业联合会.电气装置安装工程电气设备交接试验 标准：GB50150—2016 [S].北京：中国计划出版社,2016. [10] 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(变电部 分)[M].北京：中国电力出版社，2016. [11] 刘勇，侯向红，杨诚，等.新型电力变压器结构原理及常见故 障处理[M].北京：中国电力出版社，2014. [12] 潘纪良，吴晓文，胡胜，等.三相油浸式电力变压器噪声与振 动特性分析[J].湖南电力，2017, 37 ( 1)： 66-69. [13] 李素雅，康爱花，黄仁旭，等.变压器内部接地联结结构的改 进[J].电气制造，2009 ( 11) : 32, 35. [14] 保定天威集团特变电气有限公司.变压器有载调压开关支架: CN201822076232. 1 [P]. 2019-07-09. [15] 张德明.变压器真空有载分接开关[M].北京：中国电力出 版社，2015.
收稿日期：2021-01-18 修回日期：2021-01-28
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2021 年 06 月
0o故障处理完毕后，恢复调压开关托盘与调压开 关外壳缝隙约2 cm,后复测夹件绝缘电阻，测量 结果合格，至此故障处理完毕。
110 kV某变电站2号主变压器于2019年5月 投运，铭牌参数见表1o
1） 加强变压器安装工艺的管控。对新建变电 站的变压器，适时安排检修人员对变压器内部安装 过程进行旁站见证，对变压器厂安装工艺提出更高 要求。 要求出现此类型故障的变压器厂按照相关规 定进行质保。
2） 建议变压器厂对变压器托盘构架进行结构 优化或升级改造。若此构架对运行主变压器无影 响，仅在检修时方便吊芯，本着减少电网设备风险 的原则 ， 建议对此托盘构架进行优化升级， 改良其 结构与连接方式［13］,避免此类型故障的发生。