变压器铁芯多点接地故障及检修0

变压器铁芯多点接地故障及检修1、变压器铁芯正常时需要一点接地的原因变压器在运行中，铁芯以及固定铁芯的金属结构、零件、部件等，均处在强电场中，在电场作用下，它具有较高的对地电位。

如果铁芯不接地，它与接地的夹件及油箱等之间就会有电位差存在，在电位差的作用下，会产生断续的放电现象。

另外，在绕组的周围，具有较强的磁场，铁芯和零部件都处在非均匀的磁场中，它们与绕组的距离各不相等，所以各零部件被感应出来的电动势大小也各不相等，彼此之间因而也存在着电位差。

铁芯和金属构件上会产生悬浮电位差，电位差虽然不大，但也能击穿很小的绝缘间隙，因而也会引起持续性的微量放电，这些现象都是不允许的，而且要检查这些断续放电的部位是非常困难的。

因此，必须将铁芯以及固定铁芯、绕组等的金属零部件，可靠地接地，使它们与油箱同处于地电位。

铁芯是由许多层硅钢片叠积而成的，如果铁芯有两点或两点以上接地，则铁芯中的磁通变化时就会在接地回路中有感应环流。

接地点越多，环流回路越多。

这些环流将引起空载损耗增大，铁芯温度升高。

当环流足够大时，将烧毁接地片产生故障。

所以铁芯必须一点接地。

所谓铁芯一点接地，只是指其磁导体而言，其夹紧件不受此限。

铁芯片与夹紧件要绝缘的一个原因就是确保铁芯一点接地。

铁芯的硅钢片相互之间是绝缘的，这是为了防止产生较大的涡流，因此切不可将所有的硅钢片都接地，否则将造成较大的涡流而使铁芯发热。

那么铁芯的接地又是怎样做的呢？通常是将铁芯的任意一片硅钢片接地。

这是因为硅钢片之间虽然绝缘，但其绝缘电阻数值很小，不均匀的强电场和磁场，在硅钢片中感应的高压电荷，可以通过硅钢片，从接地处流向大地，但却能阻止涡流从一片流向另一片。

所以，若将铁芯的任一片硅钢片接地，那么，整个铁芯也就都接地了。

2、铁芯多点接地的类型。

1)安装变压器竣工后，未将油箱顶盖上运输的定位销翻转过来或起去除掉，构成多点接地。

2)由于铁芯夹件肢板距芯柱太近、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。

3)铁轭螺杆的衬套过长，与铁轭叠片相碰，构成了新的接地点。

4)铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损，使垫脚铁轭处叠片相碰造成接地。

5)具有潜油泵的大中型变压器，由于潜油泵轴承磨损，金属粉末进入油箱中，淤积油箱底部，在电磁力的作用下形成桥路，将下铁轭与垫脚或箱底接通，形成多点接地。

6)油浸变压器油箱盖上的温度计座套过长，与上夹件或铁轭、旁柱边沿相碰，构成新的接地点。

7)油浸变压器油箱中落入了金属异物，这类金属异物使铁芯叠片和箱底沟通，形成接地。

8)下夹件与铁轭阶梯间的木垫块受潮或表面不清洁，附有较多的油泥，使其绝缘电阻值降为零时，构成了多点接地。

3、多点接地时出现的异常现象。

1)在铁芯中产生涡流，铁损增加，铁芯局部过热。

2)多点接地严重时，又较长时间未处理，变压器连续运行将导致油及绕组过热，使油纸绝缘逐渐老化。

会引起铁芯叠片两片绝缘层老化而脱落，将引起更大的铁芯过热，铁芯将烧毁。

3)较长时间多点接地，使油浸变压器油劣化而产生可燃性气体，使气体继电器动作。

4)因铁芯过热使器身中木质垫块及夹件炭化。

5)严重的多点接地会使接地线烧断，使变压器失去了正常的一点接地，后果不堪设想。

6)多点接地也会引起放电现象。

4、铁芯多点接地的常见原因与变现特征。

统计资料表明，变压器铁芯多点接地故障在变压器总事故中占第三位，主要原因是变压器在现场装配及施工中不慎，遗落金属异物，造成多点接地或铁轭与夹件短路，芯柱与夹件相碰等。

铁芯接地故障可以根据以下三方面的征兆来作出判断。

1)铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏。

2)过热造成的温升，将使变压器油分解，产生的气体溶于油中，引发绝缘油性能下降。

3)油中气体不断增加并析出（电弧放电故障时，气体析出量较之更高、更快），可能导致气体继电器动作而使变压器跳闸。

铁芯多点接地时，正常接地点和故障接地点之间形成一个闭合回路，当主磁通穿过这一回路使会产生感应电流，此电流在两接地点和铁芯的环路中流动，形成环流。

环流使铁芯局部过热，导致与之接触的绝缘油分解产生气体，并溶于变压器油中，取油样抽出气体做色谱分析试验，监测出特征气体（如H2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等，每次接地取两组数据）是判断铁芯接地的依据。

5、铁芯多点接地的检查方法。

（1）采用抽油样，进行气相色谱分析当变压器发生故障时，为区分故障类别，可取油样对油中含气量及组分进行色谱分析。

①色谱分析中如气体中的甲烷（CH4）及烯烃组分含量较高，而一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）气体含量和以往相比变化不大，或含量正常，则说明铁芯过热，铁芯过热可能是由于多点接地所致。

②色谱分析中当出现乙炔（C2H2）气，说明铁芯已出现间歇性多点接地。

（2）采用交流电流表测量接地线有无电流因变压器铁芯接地导线和外引的接地套管相连接，利用其外引接地套管，接入电流表，测量地线上有无电流。

变压器铁芯正常接地时（一点接地），因无电流回路形成，地线上电流很小（在1A以下）或等于零；当铁芯出现多点接地时，铁芯主磁通周围有短路匝存在，匝内将有环流流通，其环流包围的多少取决于磁通被包围的多少而定，一般可达几十安培。

利用测量地线中有无电流，很准确的判断出铁芯有无多点接地故障。

（3）交流法测定多点接地故障交流法测量，是用电流表测量接地系统中有无交流电流存在。

测量方法是先给变压器低压绕组施加220-380V的交流电压，则铁芯中将产生磁通。

打开铁芯和夹件的连接片，用交流毫安表（或万用表交流mA档）的两接线电笔，沿铁轭各行逐点测量，当毫安表中指针指为零（毫安表中无电流读数），说明被测处铁芯叠片为接地故障点。

如图2-15所示。

（4）直流法测定多点接地故障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6V 直流电压，接着用直流电压表（或万用表直流电压档）依次测量各级铁芯叠片间的电压，当电压表的指针指在零位上（读数为0）或指针指示反向，则可认为被测处是故障接地点。

如图2-16所示。

6、铁芯多点接地故障的排除。

（1）变压器不能停运时的临时排除方法①对有外接地线的变压器，当发生多点接地故障，若测得故障电流较大时，可先临时断开地线，使变压器处在无接地（正常一点接地）状态下运行。

采取此种措施应注意的是要加强对运行的变压器的监视，以防故障点临时消失后使铁芯出现悬浮电位。

②当检测和判定的多点接地故障接地不实，属不稳定型。

可采取在工作接地线中串一滑线电阻，将电流限制在1A以下。

具体作法是先将正常的接地线打开，分别用电压表及电流表测出电压U及电流I，根据欧姆定律求出电阻R，即R=U/I，从而来确定电阻容量的大小；滑线电阻选取好后，将其串接在工作接地线中。

③加强监视，可经常取油样进行色谱分析，判定故障点的产气速率大小，如产气速率缓慢，变压器可继续运行；若产气速率较快，为防止故障扩大，应退出运行，组织抢修。

④移接正常接地线位置，当多点接地故障点位置检测中已确认，又无法处理，可采取将铁芯的正常工作接地片移至故障点同一位置，用以较大幅度的减小环流。

（2）变压器停运后的修理措施a)对修后未将箱盖上定位销翻转或除去，造成多点接地的，应将箱盖上定位销翻转过来或除掉，使其不构成多点接地。

触电定位销（或翻过来）后，应进一步检查其他原因造成多点接地故障现象，如有应消除。

b)因夹件肢板距芯柱太近，使翘起的叠片与其相碰。

则应调整夹件肢板和拌直翘起的叠片，使两者距离符合绝缘间隙标准。

c)由于铁轭螺杆衬套过长，应在检修中将其拧下，锯去一段，使其与叠片不相碰。

d)对于夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者，应按绝缘规范要求，更换一定厚度的新纸板。

e)对于铁轭螺杆绝缘管损坏而造成的多点接地，应及时更换新绝缘管。

f)检修或更换箱盖上的温度计座套，使其与上夹件或铁轭、旁柱间距离符合规定要求，杜绝相碰造成多点接地。

g)清除油箱内油中或器身中落入的金属异物，以消除由其构成的接地故障。

h)清除油箱底部及下夹件与铁轭间木垫块上的油泥污物，对变压器油进行真空干燥处理，消除水分及潮气，提高绝缘电阻值。

i)由于铁芯叠片局部生锈或绝缘漆皮、氧化膜层脱落，可拆下这部分叠片，补涂硅钢片漆，使片间有良好的绝缘层；对于原硅钢片质量有问题，表面不平度大，凹凸不平小坑密布，片间绝缘较差，又无法修复时，只好更换这部分铁芯叠片。

j)对于因多点接地故障烧断了正常工作接地线，应按标准更换。

k)对于因多点接地照成木夹件烧坏或铁芯过热严重而烧毁，均应按标准要求，予以更换。

7、预防铁芯多点接地的措施。

铁芯多点接地的危害非常大，为防止此类事故的发生，在工作中要采取以下措施。

a)施工严格按照工艺规程的规定运行，严防变压器内遗留物品杂质。

b)吊芯时，严格检查变压器铁芯夹件肢板距铁芯的距离，铁芯下夹件垫脚与铁轭间、下夹件与铁轭阶梯垫板间的绝缘电阻。

c)检查铁芯有无易位变形，铁芯端部有无烧伤痕迹。

d)给变压器加油前，先用合格油冲洗铁芯绕组。

e)定期对变压器油进行试验分析。

f)加强巡检，发现问题及时处理。