變壓器鐵芯多點接地故障的處理

周海云　陳建國

（西寧特殊鋼集團有限公司，青?！∥鲗帯?10005）

變壓器鐵芯多點接地故障的處理

周海云陳建國

（西寧特殊鋼集團有限公司，青海西寧810005）

煉鋼分廠通過對變壓器油的氣相色譜分析，發現并消除了一起變壓器鐵芯多點接地及低壓線圈接地故障保證了變壓器的正常運行。

變壓器；鐵芯接地；檢測

一、變壓器的基本情況

煉鋼分廠電爐變壓器，其型號ZHSFPT-40000/35，額定容量為40000kV·A，總重80t，其中油重28t，采用主調合一、三相五柱式、無平衡電抗器、雙正星形、同相逆并聯、等效十二相整流接線、27級有載調壓開關連續等差調壓，額定電壓35000/181.1V，額定電流212.18/2×7250A，冷卻方式OFAF。

2013年，煉鋼分廠在對該整流變壓器的例行試驗中通過對油的氣相色譜分析，發現并消除了一起變壓器鐵芯多點接地及低壓線圈接地故障。

二、故障分析與處理

1.變壓器鐵芯多點接地分析

變壓器鐵芯及其夾件等金屬件是處在線圈的電場內，若不接地，該金屬件因感應有一定電位，在外施高壓試驗或運行時，會產生斷續放電現象，因此運行中的變壓器鐵芯必須接地。然而如果出現鐵芯多點接地，就會使鐵芯和外殼形成回路，產生環流，造成磁通集中，出現渦流、產生局部嚴重過熱和銅過熱，致使絕緣老化。

2.變壓器內部氫、烴值檢測

變壓器內部氫、烴類正常值見表1。

表1　變壓器內部氣體含量標準

1種或幾種溶解氣體含量超過表1時即可認定變壓器存在故障，必須加以注意和跟蹤監測，煉鋼分廠對變壓器油的色譜分析數據見表2。

表2　2009年4月3日色譜數據

對照表1可發現，表2中變壓器總烴值已超出注意值，于是加強對其跟蹤檢測，2013年8月7日發現乙炔超過注意值，2013年9月21日，氫氣超過注意值表3為部分后期監測數據。

從表3可以看出，自8月7日至9月21日，各種氣體含量不斷增長，9月21日結果中H2、C2H2、總烴均已超出注意值，采用相對產氣率分析，根據公式：

Yr=[(Ci2-Ci1)/Ci1](1/Δt)100%

式中：Yr——相對產氣率，%；

Ci2——第二次取樣測得油中氣體含量，ppm；

Ci1——第一次取樣測得油中氣體含量，ppm；

Δt——兩次取樣間隔中實際運行時間，h。

9月21日相對9月4日產氣率為28%，總產氣率超過10%，可認定變壓器內部存在故障。

3.尋找故障點

人性化護理模式，是以“以人為本”為主要原則而提出的一種新型的護理模式，要求護理人員以維護患者的利益、滿足患者的需求為出發點展開護理工作，為患者疾病的康復創造條件[1] 。

為快速尋找故障點，首先進行了變壓器直流電阻測量，以檢查電氣回路三相電阻是否平衡，測量結果顯示三項電阻平衡，證明故障屬于非電氣故障，但在測量過程中發現，AC、BC相電流不穩，遂斷定故障為鐵芯多點接地或鐵芯局部短路。因變壓器鐵芯接地未引出，故對變壓器進行放油檢查。

表3　后期監測數據 ppm

表4　連繼色譜監測數據　 ppm

（1）鐵芯、線圈外觀檢查未發現明顯放電痕跡。

（2）對整流變鐵芯用2500V搖表搖測絕緣，電阻500MΩ以上，無接地現象。

（3）對調變鐵芯，搖絕緣電阻為零。

（4）由于變壓器內部間隙狹小無法尋找故障點。遂利用電力電容器，充直流高壓（6～10kV之間），再對鐵芯直接放電，將鐵芯接地點擊穿，接地點放電明顯，再用2500V搖表搖測，絕緣電阻500MΩ以上，接地故障排除。然后恢復接線，對電爐變壓器脫氣充油，試送電運行良好。

4.色譜監測

根據變壓器大修規程的要求，對該變連續進行了色譜監測，數據見表4。

（1）變壓器AC兩相鐵芯底角因制造工藝問題，有1個45°的斜角直對變壓器的底座，間隙約7mm，對地形成尖端放電。同時在變壓器的底面發現有鐵芯毛刺、油泥和水珠，從而導致鐵芯多點接地造成部局過熱。

（2）變壓器的A相二次線圈下邊，匯流母線固定木板的接地螺絲處，有1個燒溶落物（φ12mm平墊圈），由此認定該處是產生乙炔的原因所在。

5.具體處理措施

徹底清理鐵芯毛刺、油泥和水珠，在變壓器的兩側下角處各墊1塊2mm×200mm×500mm鋼板，用以隔離接地；將鐵芯接地方式改為體外引線接地并安裝CT，便于監測接地情況。該變自大修后運行至今，色譜分析正常，無接地電流發生。

三、結語

通過對變壓器鐵芯多點接地故障的判斷與處理，總結經驗如下。

第一，氣相色譜分析對于變壓器故障判斷很重要，應嚴格進行變壓器的例行色譜分析。

第二，在測量線圈直流電阻時，要注意儀器的充電時間，如果三相直阻平衡但充電時間過長或充電電流不穩，則考慮存在磁路故障。

第三，高壓電容放電是清除鐵芯接地的一種方法，但不徹底，建議在強油循環的變壓器鐵芯接地故障處理時不予采用。

第四，變壓器在加油時要嚴格進行混油試驗，防止產生油泥與雜質，且采用真空加熱注油，防止水份浸入。

第五，變壓器鐵芯組裝時，應嚴格清除鐵芯毛刺，防止鐵芯多點接地。

[1]王浩，李高合，武文平等．電氣設備試驗技術問答[M]．中國電力出版社．

[2]龐駿祺．電力變壓器運行[M]．中國電力出版社．

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1671-0711（2015）06-0051-02

（2015-05-04）