變壓器外殼接地裝置發熱原因分析

金海川 黃 蕊 劉文俊

（國網吳忠供電公司，寧夏 吳忠751100）

0 引言

在對110kV 及以上電壓等級的變電站進行紅外巡視時，發現主變壓器的外殼接地裝置均有不同程度的發熱，且測得主變壓器外殼接地引下線的電流數值高達幾百安培［1］。而且從接地裝置螺栓上的油漆變色現象推測可能長期存在發熱的問題，初步分析可能是由于渦流產生的大部分電流通過部分螺栓后經變壓器接地引線下接地，在螺栓上引起過熱現象。將接地裝置接觸面的螺栓緊固后發熱現象仍然存在。

1 110kV 變電站主變壓器外殼接地裝置和鐵芯接地電流檢查

具體檢查結果如下：鐵芯電流為0.6 mA，夾件未引下；外殼接地電流為245A。

具體連接方式及紅外測溫圖如圖1～3所示。

圖1 變壓器外殼接地連接形式

圖2 上節外殼接地銅排紅外圖

圖3 下節外殼接地銅排紅外圖

從紅外圖中可以看出，上下節外殼接地銅排的發熱部位均位于本體接地引出端與連接地網銅排之間的地方，測得上端連接處最高溫度達23.6 ℃，接地電流為245A；下端與地網連接處最高溫度達18.4 ℃，接地電流為16.5A。

將變壓器接地裝置上端接地銅排打開，測得下端與地網連接處接地電流為9A，上端接地采用二次線接地（圖4）后，測得電流為64mA［2］。

圖4 上端短接接地

2 原因分析

（1）發熱部位均位于變壓器本體接地端與變壓器外殼的焊接處與接地銅排焊接的地方，但進行變壓器油色譜分析發現并不影響變壓器絕緣油和密封墊的使用性能。

（2）分析認為，外殼接地電流過大是由于變壓器自身漏磁對外殼的接地與地網連接處形成渦流造成的。

3 220kV 變電站主變壓器外殼接地裝置和鐵芯接地電流檢查

具體檢查結果如下：鐵芯電流為5.7 mA，夾件電流為2.5mA；外殼上下節連接部分的電流分別為466A、49A。

連接形式及紅外測溫圖如圖5、圖6所示。

圖5 連接形式

圖6 紅外測溫圖

從測溫圖中可以看出，發熱部位是接地扁鐵連接螺栓，最高溫度達52.7 ℃，測得連接銅排的電流為466A。

4 原因分析

（1）連接銅排電流過大和螺栓發熱，和上述分析一致，都是由于變壓器繞組電流和接地引出線形成局部環路而產生的漏磁造成的渦流發熱。

（2）部分螺栓溫度過高的原因是：把螺栓看成一電阻元件，部分螺栓接觸電阻較小，鐘罩部分感應電流通過部分螺栓然后經變壓器基座接地，由于電流的長時間作用，產生熱量W ＝I2Rt，引起在部分螺栓上的過熱現象。

（3）連接螺栓部位可能由于油漆等未處理干凈，造成此處螺栓溫度明顯高于其他部位。

5 采取的措施

（1）檢查上下節外殼連接螺栓，將接地裝置的接觸面進行輕擦處理，螺栓或焊接應良好。

（2）在溫度較高的螺栓處加裝銅排，將螺栓進行短接，以消除環流，使溫度降低。

（3）進行油色譜分析正常后可以繼續運行，期間加強監測。

6 結語

綜上，110kV 及以上主變壓器存在外殼接地電流過大，接地裝置溫度過高現象，經認真分析，認為是變壓器繞組電流和接地引出線形成局部環路而產生的漏磁造成的，建議可改變該變壓器上下節接地的連接位置，并對接地扁鐵的螺栓進行絕緣處理，以解決接地裝置發熱問題。因此，不能忽視變壓器外殼接地裝置的發熱，應定期檢測，防止由于接地不良引起各種障礙和事故。

［1］國網武漢高壓研究院，華東電網有限公司.DL/T664—2008帶電設備紅外診斷應用規范［S］.北京：中國電力出版社，2008.

［2］國家電網公司.Q/GDW168—2008 輸變電設備狀態檢修試驗規程［S］.北京：中國電力出版社，2008.