变压器铁芯接地电流测量与特征分析
变压器铁芯接地电流理论分析
变压器铁芯接地电流理论分析
变压器铁芯接地电流是指在正常运行状态下，变压器的铁芯与地之间
存在的电流。
一般情况下，变压器的铁芯应该是绝缘的，即与其他金属部
件或地之间应该不存在电流通路。
然而，在一些特殊情况下，例如变压器
绝缘老化、绝缘损坏、电力设备距离较近等，都可能导致变压器铁芯接地
电流的存在。
1.接地故障电流源
2.理论计算模型
变压器铁芯接地电流的计算一般可以采用等效电路模型来进行，即将
变压器整体分为谐振回路和非谐振回路两部分进行独立分析。
谐振回路是
指变压器绕组与铁芯之间以及绕组之间通过电容耦合的电路，非谐振回路
是指变压器绕组与绕组之间通过短路接地的电路。
3.电路参数估算
在进行变压器铁芯接地电流的理论分析时，需要估算变压器的电路参数。
这些参数包括变压器绕组的电感、电阻和电容等。
通常可以利用变压
器的额定参数、绝缘电阻测量结果和实际接地电流测量数据等来进行求解。
4.系统分析与维护
变压器铁芯接地电流的出现往往是变压器绝缘老化或损坏的信号，对
于电力系统的正常运行带来潜在的安全隐患。
因此，在进行铁芯接地电流
的理论分析时，还需要结合实际情况对变压器的绝缘状况进行评估，及时
采取维护和修复措施，以确保电力系统的安全稳定运行。
综上所述，变压器铁芯接地电流的理论分析需要考虑电流源、电路模型、电路参数以及系统分析与维护等因素。
通过深入研究和分析，可以为电力系统的安全运行提供有力的理论支持。
变压器铁芯故障的测试及处理方法
变压器铁芯故障的测试及处理方法1.变压器铁芯故障的测试方法变压器铁芯故障的一般测试方法如下：（1）钳型电流表法（在线测量）。
对铁芯外引的变压器用钳型电流表法，能精确地、不停电测试铁芯多点接地故障。
每年定期测量接地引线电流，般电流应在100毫安以下，若大于此值，应加强监视。
变压器投运后连续测量几次接地线电阻，作为初始值，若初始值本身就大，说明是变压器本身漏磁大所引起，以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。
若接地线电流大于1安，且与初始值相比增加较多，则可能是低阻接地或金属接地故障，这种状况应准时处理。
（2）色谱分析法（带电取油）。
抽样进行色谱分析，若总烃明显增加，且气体中的甲烷、乙烯占主要成分，而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变，可推断为裸金属过热，可能是铁芯多点接地或铁芯硅钢片间维缘损坏需进一步检查。
若上述总烃中消失乙炔，很可能是时隐时现的不稳定型铁芯多点接地。
（3）绝缘电阻法（停电测试）。
用2500伏摇表摇测铁心与外壳之间电阻，绝缘电阻在200兆欧及以上，说明铁芯绝缘良好。
若摇表指示铁芯与外壳相通，可换用欧姆表测量铁芯与外壳之间的电阻，若测量值为200~400欧时，说明铁芯有高阻接地点，需对变压器进行铁芯多点接地故障处理；若测量值为1000欧以上时，流过地线的电流较小，且难以将故障排解，可不处理，连续运行，定期进行在线监测，如钳型电流表法（有铁芯外引线者）、油色谱分析法，发觉特别后再处理；若测量值为1-2欧，则推断铁芯有金属接地点，必需对变压器进行处理。
2.变压器铁芯产生多点接地的处理方法铁芯产生多点接地时的几种常用的处理方法。
（1）对于铁心有外引接地线的，可在铁心接地回路上串接电阻，以限制铁心接地电流，此方法只能作为应急措施采纳。
（2）由于金属异物造成的铁心接地故障，一般状况下进行吊罩检查，都可以发觉问题。
（3）对于由铁心毛刺，金属粉末积累引起的接地故障，用以下方法处理效果较明显。
变压器铁芯夹件接地电流试验
变压器铁芯夹件接地电流试验试验介绍变压器铁芯夹件接地电流试验是指用测试仪器测量变压器铁芯夹件接地时所流过的电流。
这个试验项目通常作为变压器交直流短路实验的一个部分。
它可以检测出变压器中存在的绕组接地、铁芯接地和实体接地等缺陷。
同时，它也是检验变压器是否有全面接地保护措施的一个方法。
变压器铁芯夹件接地电流试验的目的是为了检测变压器铁芯夹件接地的电流值是否在合理的范围内。
试验过程中，需要对变压器的接地线路进行特殊布置，并且采用数字电流表或电流变压器等设备进行测量。
试验原理当变压器中存在接地故障时，电路会形成一条低阻抗回路，从而导致大量电流流过接地线路。
而不管是绕组接地、铁芯接地还是实体接地，都会导致变压器中存在一定的接地电流。
因此，我们可以通过测量变压器铁芯夹件接地电流来获取变压器的接地情况。
试验中，我们需要通过改变变压器的极性，并测量出接地电流的峰值。
由于变压器中存在惯性，所以需要多次测量取平均值。
最终的结果可以用来评估变压器中接地电流是否合理。
变压器铁芯夹件接地电流试验需要遵循一定的试验标准。
如我国的《电力变压器产品质量验收规范》，其中列出了接地电流试验的具体要求和标准。
试验方法准备工作在进行试验前，需要准备好一些必要的工具和设备，如：•电子数字电流表•电流变压器•试验线缆和夹子•接地电压表•资料记录表格试验步骤变压器铁芯夹件接地电流试验一般需要按照以下步骤进行：1.将变压器的端子全部打开，控制所有线路处于非电气连接状态。
2.将测量线缆分别连接到变压器铁芯夹件和接地引线上。
3.保持所有线路的相应端子处于开放状态，打开电源，进行电压测试。
4.将测试电源正极接到变压器某一相的高压侧，将负极接地，并进行电压测试。
5.改变电源连接极性，即将正极接地，负极连接到变压器某一相的低压侧，并进行电压测试。
6.改变电源连接极性，将负极接地，正极连接到变压器某一相的高压侧，并进行电压测试。
7.测量变压器铁芯夹件的接地电流，记录测试结果。
变压器铁芯接地故障的分析及处理
变压器铁芯接地故障的分析及处理铁芯多位置接地是变压器常见的故障之一，文章对故障特征、原因及分析检查方法进行了详细的阐述，并使用常见的几种故障问题分析法对数据进行了比较。
然后对一个在变压器运行过程中发生的铁芯接地故障进行了分析，根据其气相和对故障点的检查和处理，指出了故障产生原因及应作的预防措施。
标签：变压器；铁芯；接地故障；气相分析法前言铁芯在变压器运行阶段是电场能转化为磁场能的核心部件。
铁芯处于不均匀电场的工作环境中，从而造成一种感应电容效应。
当铁芯的对地电位达到绝缘击穿值时就会产生对地放电，而放电过后又重新处于感应电容状态。
这种反复的充放电循环会使变压器固体绝缘损坏，并进一步导致绝缘油分解。
严重时直接导致接地片熔断或铁芯烧坏，从而损坏变压器。
故而及时发现和排除变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全稳定运行具有重要意义[1]。
1 故障分析1.1 问题的出现某变电站主变的SFPSZ7-150000/220在安装投运10年后，2010年的12月1日对该变压器进行油色谱分析时，发现油中含有故障特征气体，总烃含量159μL/L，已超过GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中规定的标准值，于是对该台变压器进行追踪检测。
12月4日在对该主变进行有色谱分析时，发现CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO和CO2含量均有明显上升趋势，尤其是CH4、C2H4含量上升幅度较大，C2H2含量达到2.1μL/L。
1.2 分析与论证三比值法来源于检测充油电气设备，内油、绝缘在故障下，裂解产生气体组分含量。
根据浓度与温度，对比其相对关系，筛选出五种特征气体，选取两种溶解度和扩散系数相近的气体，然后形成三个比值，编以不同的代码，这被称为三比值法。
来判断变压器故障性质的方法[2]。
根据12月1日、3日与5日，总共3次变压器油气相色谱分析，气相色谱检测值及三比值如表1所示。
在GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中第十条第2点中，对故障主要方法为三比值法。
变压器铁芯接地电流理论分析
变压器铁芯接地电流理论分析耿江海，律方成，刘云鹏，王平（华北电力大学电气工程学院，河北，保定，071003）摘要：本文以一台SFPS28-120000/220型变压器为例，通过分析其铁轭夹紧结构，提出一种计算铁芯碰夹件时多点接地电流的方法，并计算出了故障接地点位于不同位置时的多点接地电流，分析了其变化规律，为进一步铁芯多点接地故障的诊断分析提供了理论依据。
关键词：电力变压器，铁芯，接地电流0引言目前，我国制造的大中型变压器，铁芯大都经一只套管引至油箱体外接地。
这是因为变压器铁芯在运行时，线圈的电场和磁场共同作用使铁芯的各部件（包括夹件等）具有不同的电位，若铁芯不可靠接地，则因电位不同而可能产生断续放电现象，损坏其绝缘；另一方面，如果变压器铁芯出现多点接地情况，则每两个接地点间通过铁芯自身和接地线路形成一个闭合回路，其中交链的磁通将在回路中感应出环流，使铁芯局部过热，严重时会造成局部烧损，这就是变压器铁芯多点接地故障。
在发生两点接地的事故中，主要有以下情况：a.上夹件碰油箱；b.夹件小托板碰铁芯；c.穿心螺杆钢座套碰铁芯；d.钢垫脚与铁芯之间的绝缘碰破或受潮；e.悬浮金属物的影响。
本文主要分析夹件碰铁芯这种事故类型：1变压器铁轭夹紧结构大型变压器通常在铁芯的上铁轭中插入接地片，接地片和上夹件连接，铁芯的上夹件和下夹件通过拉板连接，上夹件通过其上部的撑板连接，下夹件通过垫脚连接，然后将铁芯接地片通过套管从变压器油箱盖引出，在变压器油箱外部接地。
图1a.上铁轭夹紧结构1－接地片2－撑板3－上夹件4－上铁轭5－钢拉板6－铁轭拉带7－铁芯柱8－铁芯柱绑扎带9－上夹件图6.上铁轭上端碰夹件时多点接地电流变化图c)芯柱碰上夹件时多点接地电流假设芯柱碰到上夹件，绝大部分也只会碰到夹件的下端，那么这种情况与b)相似。
以故障接地点在部件7上第3级为例，回路交链的磁通为部件1、2、3、4、5、6、7中第3～31级通过的磁通矢量和的1/2再加上部件1中第1～3级通过的全部磁通，而回路阻抗为全部7个部件第31～3级各级阻抗的并联和。
变压器铁芯接地电流特征
变压器铁芯接地电流特征
变压器铁芯接地电流特征是变压器绕组接地后在铁芯中流动的电流，具有以下特征：
1. 接地电流大小与变压器绕组电流大小有关；
2. 变压器工作时，铁芯接地电流呈周期性变化，与变压器磁通周期变化有关；
3. 接地电流含有基波和各次谐波，且随着次数的增加，谐波电流幅值逐渐减小；
4. 铁芯接地电流的谐波分布与变压器的结构和磁芯材料有关；
5. 变压器铁芯接地电流是一种正常现象，但大幅度的接地电流可能会对变压器安全运行造成影响。
变压器铁芯及夹件接地电流测试报告
变压器铁芯及夹件接地电流测试报告1.测试目的本次测试主要目的是测试变压器铁芯及夹件的接地电流情况，以确保其符合相关标准要求，保证变压器的安全运行。
2.测试对象本次测试的对象为一台额定功率为XXkVA的变压器，包括变压器铁芯及夹件。
3.测试设备本次测试使用的设备包括：a.接地电流测试仪：用于测量接地电流大小和波形。
b.示波器：用于分析接地电流波形和幅度。
4.测试方法a.准备工作：将测试仪器连接好，确认仪器的校准状态。
b.测量变压器输入端和输出端的接地电流：分别将测试仪器连接到变压器的输入端和输出端，记录电流值。
c.测量变压器铁芯及夹件的接地电流：将测试仪器连接到变压器铁芯及夹件的接地点，记录电流值。
d.分析测试结果：使用示波器分析接地电流波形和幅度，判断是否符合标准要求。
5.测试结果与分析a.变压器输入端接地电流：测试结果显示，变压器输入端的接地电流为XmA，波形稳定，符合标准要求。
b.变压器输出端接地电流：测试结果显示，变压器输出端的接地电流为XmA，波形稳定，符合标准要求。
c.变压器铁芯及夹件接地电流：测试结果显示，变压器铁芯及夹件的接地电流为XmA，波形稳定，符合标准要求。
综上所述，变压器铁芯及夹件的接地电流均符合标准要求，不存在异常情况。
6.结论与建议根据测试结果，可以得出以下结论：a.变压器输入端和输出端的接地电流均符合标准要求，说明变压器的绝缘性能良好。
b.变压器铁芯及夹件的接地电流也符合标准要求，说明变压器的接地设计正常。
鉴于上述测试结果，建议在后续的运行中继续监测变压器的接地电流情况，以确保其正常工作。
7.测试人员本次测试由XXX负责，并得到了相关人员的技术支持和协助。
8.附录a.测试仪器校准证书b.测试仪器操作手册。
变压器铁芯多点接地故障诊断分析及处理
变压器铁芯多点接地故障诊断分析及处理发表时间：2020-10-22T16:16:34.167Z 来源：《中国电业》2020年17期作者：何辉铭[导读] 在变压器中铁芯的作用：一是对绕组起到支撑作用，是整个变压器的机械骨架，另一方面就是提何辉铭中国南方电网广东电网广州供电局变电管理三所广东广州 510000【摘要】:在变压器中铁芯的作用：一是对绕组起到支撑作用，是整个变压器的机械骨架，另一方面就是提供磁回路，一次绕阻通交流电后，在铁芯中感应出不断变化的磁场，此时在二次绕组中感应出电动势，由于硅钢片是良好的导磁材料，因此铁芯可以减少漏磁现象出现，增加变压器的效率，但变压器在运行过程中，铁芯会出现一些问题，因此文章简单的阐述了变压器铁芯出现的常见问题，并主要根据铁芯多点接地这一问题进行研究，并分析如何解决这一问题，以及提出对其防范的措施，并结合一例由于铁芯多点接地从而产生的故障问题进行分析。
【关键词】:变压器;铁芯;接地前言：变压器正常的运行条件就是它要使其铁芯必须一点可靠接地，防止铁芯接地不良即悬空产生悬浮电位进行放电，在电力变压器正常的运行过程中其铁芯的接地电流大概是几毫安到几十毫安不等。
如若铁芯出现多点接地的情况，铁芯两端片间存在电位差就会形成闭合的回路，致使涡流的产生。
铁芯接地电流可达到数10A的电流,会使得变压器内部铁芯发生局部过热，内部局部发热使得绝缘油分解产生一些气体，严重时致使接地片熔断或者铁芯烧损，从而毁坏变压器。
1引起铁芯接地故障的因素及分析检查方法1.1故障异常现象(1)铁芯接地电流数值异常,远远超过《电力设备检修试验规程》（Q/CSG1206007-2017）规定的0.1A。
(2)多点接地会造成铁芯局部发热,促使局部温度高于安全值。
(3)变压器绝缘油的油位异常升高,本体油位表指示油位超出油位曲线图，内部局部发热使得绝缘油分解产生一些气体，严重时致使接地片熔断或者铁芯烧损，从而毁坏变压器。
浅谈变压器铁芯接地电流的测量方法
浅谈变压器铁芯接地电流的测量方法【摘要】为防止主变压器铁芯出现多点接地，相关的规程规定：交接、检修、例行、诊断要进行铁芯接地电流的测量。
铁芯接地电流的测量多使用钳形电流表进行，但测量点的不同，会出现远远大于0.1A标准的异常情况。
本文就正确的测量点作了分析和解释。
【关键词】变压器；铁芯接地电流；测量点主变压器铁芯用与铁芯相接触的铜杆经套管引出后，再用一根扁铁：扁铁的一端与套管联结，扁铁的另一端与变电站的地网进行联结。
当用扁铁与地网进行联结时，有以下几种方式：①、在扁铁的末端又联结了两根扁铁：一根扁铁与变压器的油箱铁壳联结；一根扁铁与地网联结；②、在扁铁的末端首先与变压器的油箱铁壳联结，联结后再用一根扁铁与地网进行联结；③、扁铁直接与地网进行联结。
而变压器的油箱铁壳一般在对角的的两点各用一根扁铁在地网的不同点进行联结。
案例：1、本公司110KVB变电站#1主变铁芯接地方式为：在扁铁引出线的末端又联结了两根扁铁：一根扁铁与变压器的油箱铁壳联结；一根扁铁与地网进行联结。
2012年2月18日，用钳形电流表分别卡在与变压器油箱铁壳联结的扁铁和卡在与地网联结的扁铁进行铁芯接地电流的测量，电流显示异常数字为5A，严重超过测量规程。
试验人员多次在该两处测量，电流均维持在5A，故相关人员在没有校验仪器的情况下，用一个正常使用的3000W的电炉，电流显示正常为14A，故初步判断该测量表计正常。
随后，拆除与变压器的油箱铁壳联结的螺丝，只测与地网联结的扁铁，电流显示正常：0.1A以下。
同时发现在如此大的电流作用下，拆除与变压器的油箱铁壳联结的螺丝时，并无任何火花现象，故判断铁芯接地电流并无异常。
2、本公司另一110KVD变电站#1、#2主变铁芯接地方式为：扁铁引出线的末端首先与变压器的油箱铁壳联结，联结后再用一根扁铁与地网进行联结。
2013.2.13仍然用钳形电流表卡在油箱铁壳与地网联结的扁铁上进行接地电流的测量（当时未发现扁铁引出线的末端首先与变压器的油箱铁壳联结），电流显示为更加严重的数字：14A。
变压器铁芯接地故障分析
变压器铁芯接地故障分析作者：杨强来源：《硅谷》2011年第20期摘要：变压器在电力系统中的作用越来越突出，是保证整个电力系统正常运作的基础，先分析变压器铁芯接地的基本情况，介绍变压器铁芯接地所造成的故障危害以及引起故障的原因分析，最好根据这些原因提出相应的解决对策，合理排除变压器铁芯接地故障。
关键词：变压器；铁芯；接地；故障；分析中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020127－01变压器铁芯接地故障在电力系统故障中是很普遍的。
一旦变压器铁芯质量没过关，存在严重的质量问题，或者变压器铁芯绝缘程度低，以上这些情况都会引起接地故障。
当出现接地故障时，铁芯绝缘遭到完全破坏，潜油泵轴承也被损坏。
出现接地故障对电力系统的破坏是很大的，影响电力系统的正常运作。
铁芯会慢慢产生热量，变压器的温度慢慢上升，变压器铁芯的绝缘物体就会被炭化，然后就会产生可燃气体，最后引起轻瓦斯不断动作。
如果变压器铁芯接地不好，环流可能断续发生，使绝缘油游离炭化。
1 变压器铁芯接地的基本情况变压器是电力系统的重要设备，变压器能否正常运作直接影响到供电的可靠性和连续性，在电力系统故障行，是保证供电可靠性、连续性的重要条件，变压器接地故障率发生比较高，铁芯接地故障在变压器故障比重是最高的，危害也比较大。
变压器的铁芯一旦接地后，不仅会造成铁芯部分逐渐升温发热，情况恶劣时，会造成铁芯部分烧损，更有甚者会造成更换铁芯硅铁片的重大故障｡此外，因为铁芯的正常接地线都会有环流现象发生，使得部分变压器温度上升，产生热量，情况严重的会产生放电性故障｡而变压器铁芯接地故障主要可以分为不可靠接地故障和可靠接地故障。
不可靠接地故障指的是铁芯接地没有扎牢，这样就会形成电压，产生磁场，作用于变压器中铁芯，形成异物撞击变压器。
此时的接地电阻也变化较大。
还有一种就是可靠接地，指的是接地是比较牢靠。
电压几乎为0，电阻没有一点点变化，产生这种现象的原因就是变压器铁芯绝缘设备没有合理设计，以及没有合理安装。
一起变压器铁芯夹件接地电流过大的分析及处理
一起变压器铁芯夹件接地电流过大的分析及处理一、变压器铁芯夹件接地电流过大的分析1.电流过大可能的原因：a.变压器铁芯夹件连接接地线路存在故障，导致接地电阻增大。
b.接地线路与其他线路或设备存在共同接地导致接地电阻降低。
c.变压器绕组绝缘损坏，导致漏电流增大。
d.外部电源或设备的接地电阻过大，导致通过共同接地的变压器铁芯夹件的电流过大。
2.分析步骤：a.检查变压器铁芯夹件连接接地线路的状态，确认是否存在故障。
b.检查接地线路与其他线路或设备的接地情况，排除共同接地带来的影响。
c.检查变压器绕组绝缘情况，确认是否存在绝缘损坏。
d.测试外部电源或设备的接地电阻，确认是否过大。
二、变压器铁芯夹件接地电流过大的处理1.处理步骤：a.检修变压器铁芯夹件连接接地线路，修复故障部分，减小接地电阻。
b.隔离变压器接地线路和其他线路或设备的接地，避免共同接地带来的影响。
c.检修变压器绕组绝缘，修复绝缘损坏，减小漏电流。
d.检查外部电源或设备的接地电阻，如发现过大，则需对外部电源或设备进行维修或更换。
2.处理措施：a.对变压器铁芯夹件接地线路进行定期巡检和维护，及时处理接地线路的故障，确保接地电阻在合理范围内，通常要求接地电阻小于4Ω。
b.对共同接地情况进行评估和处理，确保变压器接地电流不受其他线路或设备的影响。
c.对变压器绕组进行定期绝缘测试，确保绝缘性能符合标准要求。
d.对外部电源或设备进行定期维护和检查，确保其接地电阻符合要求。
三、预防措施1.建立健全的接地系统，包括接地网、接地极等，确保接地电阻足够低。
2.定期对接地线路进行巡检和维护，及时排除故障。
3.严禁共同接地，确保变压器接地不受其他线路或设备的影响。
4.定期检测变压器绕组的绝缘状况，及时发现绝缘损坏并进行处理。
5.强化对外部电源或设备的维护管理，确保其接地电阻符合要求。
一起变压器铁芯夹件接地电流过大的分析及处理
内部出现问题的可能性并不大，新建电厂两台主变
同时出现铁芯、夹件多点接地的可能性实在是太小。
之前有过类似案例，处理方法是串接限流电阻，不
过治标不治本。咨询厂家后得知，主变铁芯及夹件
设计是通过主变外壳接地，但现场铁芯及夹件与主
变外壳连接处，还连接有一根接地扁铁直接接地，
且一般主变铁芯、夹件都是分别从主变内部引出一
铁芯及夹件接地方式改为由主变外壳直接接地，再
进行测量。与此同时，抽取 1 号主变油样送检，并
测量 1 号主变铁芯对地、夹件对地、铁芯对夹件的
绝缘电阻，测量数据见表 2。
表2 1号主变铁芯对地、夹件对地、铁芯对
夹件的绝缘电阻
GΩ
部件 铁芯对地 夹件对地 铁芯对夹件
绝缘电阻 18.20 5.53
5.30/2.40
3) 电容放电冲击法：若变压器铁芯或夹件是 由于器身内部焊渣等导致的不稳定接地，则适用于 该方法。用高压将焊渣等毛刺烧掉，以消除接地点。 随着冲击次数的增加，耐压值会逐渐升高；但如果 多点接地为稳定接地的情况，则随着冲击次数的增 加，耐压值会逐步降低。所以运用此方法时，一定 要慎重，防止损伤绝缘。
4) 串接限流电阻：在接地回路中串接限流电 阻以限制接地电流。该方法不用停运变压器，但须 注意一点，安装限流电阻时，需用接地线将铁芯或 夹件可靠接地，防止形成悬浮电位。
3) 油色谱分析，如果变压器内部存在多点接
地情况，则油色谱中总烃含量会超过 150μL/L，而 且 C H4 与 C2H4 占比会很大，但在多点接地故障发生 初期，油色谱变化不是很明显。
3 变压器铁芯或夹件接地故障的处理办法
1) 排油后进入内部检查，但人员进入变压器 内部，需考虑通风防止人员窒息，且空间狭小不利 于检查。
2024年浅谈变压器铁芯多点接地故障检测及处理
2024年浅谈变压器铁芯多点接地故障检测及处理一、铁芯多点接地定义变压器铁芯多点接地，指的是在变压器正常运行过程中，铁芯出现两个或两个以上的接地点，使得铁芯的接地回路不再是单一的闭合路径。
这种情况下，接地电流可能增大，导致铁芯局部过热，严重时甚至可能烧毁铁芯，对变压器的正常运行造成严重影响。
二、故障检测的重要性铁芯多点接地故障是变压器运行过程中的常见故障之一，其危害不容忽视。
因此，及时、准确地检测并处理这类故障，对于保证变压器的安全运行具有重要意义。
故障检测能够帮助运行人员了解变压器的实际运行状态，及时发现潜在的安全隐患。
通过对故障原因的分析和处理，可以避免类似故障的再次发生，延长变压器的使用寿命，减少因故障导致的停电损失，保障电力系统的稳定供电。
三、故障检测常用方法目前，常用的变压器铁芯多点接地故障检测方法主要有以下几种：1. 直流电流法通过向变压器铁芯施加直流电压，测量接地电流的大小和方向，从而判断是否存在多点接地故障。
这种方法操作简便，但受到接地电阻、绝缘电阻等因素的影响，结果可能存在一定的误差。
2. 交流电压法通过在变压器铁芯上施加交流电压，测量接地电流的大小和相位，进而判断铁芯的接地状态。
这种方法能够更准确地反映铁芯的接地情况，但操作相对复杂。
3. 气体色谱分析法通过分析变压器油中溶解气体的成分和含量，可以间接判断铁芯是否存在多点接地故障。
这种方法对于发现早期故障尤为有效，但需要专业的分析设备和人员。
4. 超声波检测法利用超声波在变压器内部传播的特性，检测铁芯接地部位可能产生的异常声波信号，从而判断是否存在多点接地故障。
这种方法具有较高的灵敏度和准确性，但成本相对较高。
四、故障原因分析变压器铁芯多点接地故障的原因多种多样，主要包括以下几个方面：1. 制造工艺不良变压器在制造过程中，如果铁芯的绝缘处理不当，或者存在毛刺、尖角等缺陷，都可能导致铁芯在运行过程中发生多点接地。
2. 运行环境恶劣变压器长期运行在潮湿、高温、多尘等恶劣环境下，可能导致铁芯绝缘性能下降，进而引发多点接地故障。
浅谈变压器铁芯接地电流的测量方法
浅谈变压器铁芯接地电流的测量方法【摘要】为防止主变压器铁芯出现多点接地，相关的规程规定：交接、检修、例行、诊断要进行铁芯接地电流的测量。
铁芯接地电流的测量多使用钳形电流表进行，但测量点的不同，会出现远远大于0.1A标准的异常情况。
本文就正确的测量点作了分析和解释。
【关键词】变压器；铁芯接地电流；测量点主变压器铁芯用与铁芯相接触的铜杆经套管引出后，再用一根扁铁：扁铁的一端与套管联结，扁铁的另一端与变电站的地网进行联结。
当用扁铁与地网进行联结时，有以下几种方式：①、在扁铁的末端又联结了两根扁铁：一根扁铁与变压器的油箱铁壳联结；一根扁铁与地网联结；②、在扁铁的末端首先与变压器的油箱铁壳联结，联结后再用一根扁铁与地网进行联结；③、扁铁直接与地网进行联结。
而变压器的油箱铁壳一般在对角的的两点各用一根扁铁在地网的不同点进行联结。
案例：1、本公司110KVB变电站#1主变铁芯接地方式为：在扁铁引出线的末端又联结了两根扁铁：一根扁铁与变压器的油箱铁壳联结；一根扁铁与地网进行联结。
2012年2月18日，用钳形电流表分别卡在与变压器油箱铁壳联结的扁铁和卡在与地网联结的扁铁进行铁芯接地电流的测量，电流显示异常数字为5A，严重超过测量规程。
试验人员多次在该两处测量，电流均维持在5A，故相关人员在没有校验仪器的情况下，用一个正常使用的3000W的电炉，电流显示正常为14A，故初步判断该测量表计正常。
随后，拆除与变压器的油箱铁壳联结的螺丝，只测与地网联结的扁铁，电流显示正常：0.1A以下。
同时发现在如此大的电流作用下，拆除与变压器的油箱铁壳联结的螺丝时，并无任何火花现象，故判断铁芯接地电流并无异常。
2、本公司另一110KVD变电站#1、#2主变铁芯接地方式为：扁铁引出线的末端首先与变压器的油箱铁壳联结，联结后再用一根扁铁与地网进行联结。
2013.2.13仍然用钳形电流表卡在油箱铁壳与地网联结的扁铁上进行接地电流的测量（当时未发现扁铁引出线的末端首先与变压器的油箱铁壳联结），电流显示为更加严重的数字：14A。
变压器铁芯接地电流的测量方法与技巧
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２０１６年第 ２４卷第 １期
变 ｉ 压 器 铁 芯提 地 电 漆 韵 ＝． … ＝． 、 ．＝． 测 量 方 法 与 技 Ｉ
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芯 接 地 极 多 个 位 置 测 量 。 当 测 量 的 变 压 器 铁 芯 接 地 电
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图 １ 几 种 测 量 变压 器铁 芯 接 地 电流 的钳 形 电 流表
４ 测 量 变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 的 注 意 事 项
测 量 变 压 器 铁 芯 接 地 电流 时 ，须 注 意 每 一 台变 压
器 的 测 量 位 置 应 在 铁 芯 接 地 极 上 相 对 固 定 ，不 得 在 铁
变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 测 量 工 作 中 ． 出现 了 一 些 导 致 接 地 电 流 不 能 正 确 、准 确 测 量 的 情 况 。主 要 表 现 在 如 下 几 方 面 。
（１）不 清 楚 铁 芯 接 地 点 的 位 置 。在 运 行 中 的 变 压 器 下 部 ．既 有 铁 芯 接 地 点 ，也 有 外 壳 接 地 点 ，且 变 压 器 外 壳 接 地 点 不 止 一 个 ，而 是 多 个 ，这 样 就 出 现 了 运 维 人 员 在 测 量 变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 之 前 ，分 不 清 楚 哪 一 个 是 铁 芯 接 地 点 的 问 题 。
运 行 人 员 应 每 月 对 运 行 中 的 变 压 器 进 行 一 次 铁 芯
３８ ａ目∞ 相关器器 奚 是
接 地 电 流 测 量 工 作 。测 量 变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 时 ，应 尽 量 使 用 变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 在 线 测 试 仪 进 行 测 量 ，也 可 以 使 用 机 械 式 钳 形 电 流 表 （如 图 １所 示 ）。 使 用 机 械 式 钳 形 电流 表 测 量 时 应 放 平 ，读 数 时 眼 睛 要 正 对 钳 形 电 流 表 的 仪 表 盘 部 分 。将 钳 形 电 流 表 紧 靠 铁 芯 接 地 极 ， 测 量 得 到 第 一 个 数 值 （基 准 值 ）；然 后 将 钳 形 电 流 表 环 绕 铁 芯 接 地 极 ，测 量 得 到 第 二 个 数 值 （实 测 值 ），用 第 二 个 数 值 减 去 第 一 个 数 值 即 可 得 到 真 实 的 变 压 器 铁 芯 接 地 电 流 。
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Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2015, 3(4), 107-114Published Online December 2015 in Hans. /journal/jee/10.12677/jee.2015.34014Measurement and Characteristic Analysis of the Core Grounding Current of Transformer Jiahui He1, Yongqin Wang1, Xin Tong1, Qiyi Zhou21State Grid Hubei Electric Power Research Institute, Wuhan Hubei2State Grid Jingzhou Electric Power Supply Company, Jingzhou HubeiReceived: Nov. 19th, 2015; accepted: Dec. 5th, 2015; published: Dec. 9th, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractIn this paper, we analyze the core structure and the influence factors of the transformer. Through the study of the mechanism and circuit model of core grounding current, the harmonic component of the core is pointed out in the single-phase transformer. By selecting the typical transformer to carry out the measurement of the core, the existence of the harmonic in the core grounding current is verified, and the harmonic content is related to the structure of the transformer. At the same time, we analyze the current waveform of a transformer core with multi-point grounding trans-former. Then it is proved that the installation of resistance can limit the size of the current of the core, but does not change the content of its harmonics.KeywordsCore Grounding Current, Multi-Point Grounding Fault, Harmonic变压器铁芯接地电流测量与特征分析贺家慧1，王永勤1，童歆1，周启义21国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北武汉2国网荆州供电公司，湖北荆州收稿日期：2015年11月19日；录用日期：2015年12月5日；发布日期：2015年12月9日贺家慧等摘要本文首先分析变压器铁芯结构和铁芯故障的影响因素。
通过对正常和故障时铁芯接地电流产生的机理和电路模型，指出在三相一体的变压器结构中，铁芯接地电流含有丰富的谐波分量。
通过选取典型的变压器进行铁芯接地电流的实测，进一步验证了铁芯接地电流中谐波的存在，且谐波含量大小与变压器本体结构有关。
同时针对某例铁芯多点接地故障的变压器，在投切限流电阻前后进行了波形对比分析，证明了加装电阻可限制铁芯接地电流大小，但并不改变其谐波含量。
关键词铁芯接地电流，多点接地故障，谐波1. 引言变压器是传递电能的主要部件，是输变电系统的关键设备之一，其运行状态直接影响电力系统的可靠性和安全性。
变压器一旦发生故障导致停电，将造成巨大的经济损失和社会影响[1]。
铁芯多点接地，是近年来变压器事故多发原因之一；据统计数据表明，铁芯多点接地造成的故障占变压器总事故中的第3位[2]。
由此可见，变压器铁芯多点接地故障不可忽视。
铁芯多点接地故障初期，接地电流带来的损耗很小，不易从空载损耗中发觉，一般通过测量绝缘电阻、监测铁芯接地电流、油色谱分析等技术手段进行检测。
测量绝缘电阻是最直接的方法，即在变压器停电时，断开铁芯接地线，测量铁芯对地绝缘电阻。
若绝缘电阻为零或很低，则说明可能存在铁芯多点接地故障[3]。
此方法只能在停电下进行，有很大局限性。
监测或检测铁芯接地电流，可在变压器运行时进行。
测量铁芯接地引下线上流过的电流，电流过大，超过行标规定的100 mA，则预示着铁芯可能存在多点接地的故障[4]。
变压器油色谱分析也能检测出铁芯是否多点接地。
铁芯多点接地时，其油色谱中总烃含量通常超过GB 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中规定的注意值150 uL/L，且其中乙烯(C2H4)和甲烷(CH4)占较大比重，乙炔(C2H2)含量低[5]。
在铁芯多点接地故障初发时期，油色谱变化不甚明显，只有当故障积累到一定程度时，色谱分析才有所显现。
因此，上述三种检测手段中，测量铁芯接地电流是最为及时、有效的方法。
2. 变压器铁芯接地电流理论分析对比分析一点接地和多点接地故障时的电流特征，有助于提高铁芯接地故障诊断能力。
首先需了解变压器铁芯基本结构、故障原因、接地电流产生机理。
2.1. 变压器铁芯结构铁芯是变压器的基本部件，由铁芯叠片、绝缘件、结构件等构成。
铁芯叠片是由磁导率很高的磁性钢带叠积或卷绕而成，高磁导率材料制造的铁芯可使得全部磁通在铁芯内和两个绕组交链，进而使不同绕组能感应出和匝数成正比的电压。
铁芯结构件由夹件、垫脚、撑板、拉带、拉螺杆、压钉等部件组成；结构件可使得铁芯叠片充分压紧，形成完整牢固的结构[6]。
目前，大多数电力变压器铁芯为心式结构，其典型结构如图1所示。
如图1所示，上夹件的几片之间通过夹紧螺杆4连接，下夹件亦如此；上夹件5和下夹件7通过拉贺家慧等1：拉带，2：接地片，3：拉带，4：夹紧螺杆，5：上夹件，6：拉螺杆，7：下夹件，8、9：垫脚，10：绑扎带Figure 1. Structure of 3-phase 3-limb transformer core图1. 三相三柱心式变压器铁芯结构螺杆6连接；下夹件和垫脚连接。
在上铁轭中插入接地片(铜带)，即可使接地片与上夹件连接，进而通过拉螺杆、下夹件、垫脚接地。
对于容量更大的大型变压器，通常将铁芯接地片通过套管从变压器油箱盖引出，在外部接地。
这种结构的好处是在检修试验时，可将外部接地线打开，通过测量绝缘电阻检测铁芯的绝缘状态[6] [7]。
变压器正常运行时，铁芯必须有一点接地，否则悬浮电位产生间歇性击穿放电会损伤铁芯绝缘[6] [8]。
但铁芯出现两点以上接地时，不均匀电位会在接地点回路中形成环流，造成铁芯局部过热，严重时局部温升增加出现烧熔，进一步形成铁芯叠片之间的短路故障，使铁损变大，严重影响变压器性能和正常工作[9]。
因此，铁芯不允许存在多点接地情况。
2.2. 铁芯接地故障原因统计资料和运行经验表明，可能造成铁芯接地故障的因素有以下几点：(1) 变压器内部杂质影响。
制造过程中内部残留的导电性悬浮物、油路中因轴承磨损引入的金属粉末、加工时残留的金属焊渣，这些导电悬浮物在油流作用下，往往被堆积到仪器，使铁芯与箱壁之间短接，造成多点接地[10]。
(2) 结构件与铁芯非正常接触，如上夹件碰油箱、夹件小托板碰铁芯、穿心螺杆刚座套碰铁芯、钢垫脚与铁芯之间的绝缘破损或受潮等。
(3) 工艺不良，导致的结构变形。
如铁芯本体易位变形、外部压紧件变形翘曲等因素均可能导致多点接地故障。
2.3. 铁芯接地电流理论分析变压器铁芯一点接地时，电流主要为电容电流。
运行时，由于绕组上存在运行电压、铁芯接地，两者之间的绝缘介质中会流过一定电流。
此电流为铁芯接地电流的主要来源。
由于最靠近铁芯的一般是低贺家慧等压绕组，其电压对铁芯接地电流贡献最大，因此可根据低压绕组的运行电压和低压绕组对地电容来初步估算单相变压器的铁芯接地电流大小。
但对于三相一体的变压器而言，由于三相运行电压互成角度，矢量和接近于零。
此时，铁芯接地电流主要来源于三相电压不对称分量和三相电压中存在的谐波。
由于三相电压不对称分量通常较小，此时电压谐波对接地电流的贡献凸显出来。
分析可知，在三相一体变压器结构的铁芯接地回路中，大多数三相基波电压叠加归零，其归零程度取决于基波电压激励下三相绕组与铁芯间等效电容的对称程度；三相谐波电压叠加被放大，将导致铁芯接地电流中含有丰富的谐波分量。
基波下和3次谐波下铁芯接地电流等效电路分析模型如图2所示。
高次谐波也可类似分析。
变压器铁芯存在多点接地时，两个接地点之间构成了闭合回路。
接地点发生在不同部位时，闭合回路中或多或少会交链部分主磁通或漏磁通，在回路中产生感应环流。
此时的接地电流主要为电磁感应产生的电势在铁芯硅钢片薄膜电阻和金属导体电阻上产生的电流。
与单点接地类似，若变压器为三相一体结构，则此时接地电流中基波分量大多数仍被叠加归零、3次谐波仍被放大；若变压器为单相结构，则接地电流中仍将以基波分量为主。
3. 典型案例分析为进一步分析铁芯接地电流特征，选取一些变电站进行实测分析。
变压器正常运行时，铁芯接地扁钢不能断开，只能利用穿芯式的电流传感器进行测量。
铁芯接地电流一般为容性电流，正常情况下幅值较小，一般的穿芯传感器很难准确测量。
此外，变电站母线和其他大电流导线的交变电流及高压导体的电晕、放电等会通过电磁场在信号系统中感应出干扰电流和干扰电压，严重影响测量精度。
为了准确测量现场变压器铁芯接地电流，本文使用多铁芯自补偿钳型传感器，能够有效地解决了小电流情况下传感器测量结果误差大的问题，同时，采用双层铜屏蔽技术有效地解决了现场干扰对测量结果的影响。
本文利用横河WT3000功率分析仪作为采集设备，有效的分析了铁芯接地电流谐波含量。
在湖北省境内合理的选取了各电压等级的典型变电站，并对其运行中的变压器铁芯接地电流进行测量。