220 kV變壓器鐵心多點接地檢修探析

劉娟

摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中較為重要的組成部分之一，它的運行穩(wěn)定直接關(guān)系到系統(tǒng)的正常運行。然而，由于受各種因素的影響，變壓器投運后經(jīng)常會出現(xiàn)鐵心多點接地問題，在一定程度上影響了變壓器運行的可靠性。基于此，對220 kV變壓器鐵心多點接地的危害及其原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了診斷方法和處理措施，以期為變壓器的檢修提供幫助。

關(guān)鍵詞：22 kV；變壓器；鐵心；多點接地

中圖分類號：TM407文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0023－02

1220 kV變壓器鐵心多點接地的危害及原因分析

1.1鐵心多點接地的危害

當(dāng)變壓器在正常狀態(tài)下運行時，受電磁反應(yīng)的影響，鐵心對地會產(chǎn)生懸浮點電位；同時，鐵心與其他金屬構(gòu)件之間還存在一定的電位差，當(dāng)電位差升高到能夠擊穿絕緣的程度時，便會出現(xiàn)火花放電現(xiàn)象。雖然這種現(xiàn)象是斷斷續(xù)續(xù)的，但是隨著時間的推移，會對變壓器油和固體絕緣造成影響。如果鐵心與變壓器內(nèi)的其他金屬構(gòu)件之間存在兩點或多點同時接地，則會導(dǎo)致接地點之間形成閉合電路，引起環(huán)流，并造成局部過熱，嚴(yán)重時會使鐵心的硅鋼片燒損，從而導(dǎo)致變壓器出故障。由此可見，鐵心多點接地對變壓器具有較大的危害。因此，為了確保變壓器安全、穩(wěn)定、可靠運行，鐵心只允許一點接地。

1.2鐵心多點接地的原因分析

在對220 kV變壓器進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，很多變壓器在投運一段時間后都會出現(xiàn)鐵心多點接地的故障問題，這在一定程度上影響了變壓器的穩(wěn)定運行。引起鐵心多點接地故障的原因大體上可以歸納為以下幾方面：①變壓器自身原因。由于一些廠家出品的變壓器在制造工藝方面存在缺陷，比如鐵心硅鋼片邊角翹起碰觸夾件、上鐵軛過長碰觸油箱壁等，導(dǎo)致變壓器使用一段時間后，便出現(xiàn)鐵心多點接地故障。②變壓器維護(hù)方面。由于變壓器的維護(hù)工作不到位，致使變壓器受潮，油箱底部和鐵心夾件生銹，生成的鐵銹在電磁場的作用下，大量沉積在鐵心和夾件的絕緣表面，從而引起金屬性接地故障。③其他方面。變壓器油箱中常常會生成一些油垢，當(dāng)這些雜質(zhì)沾附在鐵心對地的絕緣表面時，便會引起鐵心低阻接地。在對變壓器進(jìn)行檢修時，由于操作不慎將金屬異物遺落在油箱中，致使鐵心疊片與油箱箱體之間連通，從而形成接地。

2220 kV變壓器鐵心多點接地的診斷方法及處理措施

2.1故障診斷方法

當(dāng)變壓器出現(xiàn)鐵心多點接地故障時，為了給故障處理提供可靠依據(jù)，需要采取有效的方法對故障進(jìn)行診斷。目前常用的鐵心多點接地故障診斷方法有以下幾種。

2.1.1氣相色譜法

當(dāng)變壓器發(fā)生鐵心多點接地故障時，一般都會伴隨過熱和放電現(xiàn)象，所以可通過對變壓器油樣中各種組分的實際含量及其主要特征氣體的產(chǎn)氣速率來判斷變壓器內(nèi)部的故障類型和嚴(yán)重程度。常用的色譜分析法有三比值和產(chǎn)氣速率兩種，具體選擇時可根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

2.1.2測量法

該方法又分為電流測量法和電阻測量法兩種。當(dāng)鐵心單點接地時，接地線上產(chǎn)生出來的電流較小，基本不會超過0.3 A，如果鐵心多點接地，匝間便會出現(xiàn)環(huán)流，通常可達(dá)到幾十安培。此時，可以利用電流表對鐵心接地引出線進(jìn)行測量，通過檢測是否存在電流來判斷變壓器是否出現(xiàn)鐵心多點接地故障。當(dāng)變壓器停止運行時，可對鐵心或夾件的接地引出線絕緣電阻值進(jìn)行測量。正常接地的電阻一般不會超過100 MΩ；如果測量結(jié)果小于100 MΩ，則判斷鐵心出現(xiàn)多點接地故障。

2.1.3溫度法

由上文分析可知，鐵心多點接地后，會產(chǎn)生相對較大的環(huán)流，由此形成較多的熱量，使變壓器的溫度升高。通過對變壓器的油溫進(jìn)行檢測，看其溫度是否超高，可判斷出鐵心是否發(fā)生多點接地故障。

2.2故障處理方法

當(dāng)鐵心出現(xiàn)多點接地故障時，會對變壓器的穩(wěn)定運行造成影響，此時必須采取有效的方法進(jìn)行處理。在現(xiàn)場可按照如下方法對鐵心多點接地故障進(jìn)行處理。

2.2.1串接限流電阻

當(dāng)變壓器在正常運行狀態(tài)出現(xiàn)鐵心多點接地故障時，為了確保變壓器運行的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)臨時停電，并進(jìn)行吊心檢查及處理。然而，在某些特定條件下，不允許系統(tǒng)斷電時，則可以在鐵心外接地回路上串接電阻，具體做法如下：在串接前，需要先測量環(huán)流和開路電壓，然后計算出串接的電阻值；需要特別注意的是，接入的電阻不得過大或過小，且電阻的熱容量也應(yīng)滿足要求，以免電阻燒損，引起鐵心開路故障。這樣處理后，可以臨時解決故障問題，能夠有效防止故障持續(xù)擴(kuò)大。當(dāng)可以斷電檢修時，再采取相應(yīng)的方法徹底解決故障問題。

2.2.2放電沖擊

由于鐵心位于變壓器的內(nèi)部，而變壓器本體受裝配形式的制約，所以，在大部分情況下，很難及時找出準(zhǔn)確的接地點，尤其是由鐵銹、焊渣懸浮、油垢沉積等原因引起的多點接地故障更難查找。對于這種情況，可在現(xiàn)場采用放電沖擊的方法進(jìn)行處理。具體使用時，需要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況（接地方式等），進(jìn)而確定是在吊心或是不吊心的狀態(tài)下進(jìn)行。常用的放電沖擊有電容直流電壓法和電焊機(jī)交流電流法兩種，由于后者僅適用于金屬接地故障，且電流不太容易控制；同時，金屬性接地的故障較少，所以一般采用電容直流電壓法。

3結(jié)束語

總之，220 kV變壓器長期處于帶負(fù)荷的狀態(tài)運行，由于受各種原因的影響，使得鐵心不可避免地會出現(xiàn)多點接地故障。為了確保變壓器安全、穩(wěn)定、可靠的運行，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析引起鐵心多點接地故障的原因，并采取相應(yīng)的措施加以解決。只有這樣，才能降低變壓器的故障發(fā)生概率，有助于延長變壓器的使用壽命。