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变压器铁铁芯多点接接地故障障分析处理理程序及及应用实实例杜 峰方方宇金 键键（湖北省省孝感供供电公司司，湖北北 孝孝感 43220000）摘 要本本文详细细介绍了变压器器常发性性故障铁芯多点接接地的几几种类型及成因，从从而提出出变压器器铁芯多点接接地故障障的分析析处理程程序并列列举了两两个处理理实例进进行说明明。关键词词变压压器、铁芯、接地地、故障障、程序序。变压器的的绕组和和铁芯是是传递、变变换电磁磁能量的的主要部部件。保保证它们们的安全全是变压器器可靠运运行的关关键。统统计资料料表明因因铁芯问问题造成成故障，占占变压器器总事故故中的第第三位。铁芯多点接地会在接地点形成闭合回路，造成环流，引起铁芯局部过热导致绝缘油分解，还可能使接地片熔断或烧坏铁芯，导致铁芯电位悬浮，产生放电，甚至损坏变压器。因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。一、 变压器铁铁芯多点点接地故故障的类类型和成成因变压器铁铁芯多点点接地故故障按接接地性质质可分为为两大类类：不稳稳定接地地和稳定定接地。1、不不稳定接接地是指指接地点接接地不牢牢靠，接接地电阻阻变化较较大，多多是由于于异物在在电磁场场作用下下形成导导电小桥桥造成的的接地故故障，如如变压器器油泥、金金属粉末末等。22、稳定定接地（也也称死接接地现象象）是指指接地点点接地牢牢靠，接接地电阻阻稳定无无变化，多多是由于于变压器器内部绝绝缘缺陷陷或厂家家设计安安装不当当造成的的接地故故障，如如铁芯穿穿芯螺栓栓、压环环压钉等等的绝缘缘破坏等等。二、 变压器铁铁芯多点点接地故故障的分分析处理理程序变压器铁铁芯多点点接地故故障的分分析处理理分如下下四个步步骤、 试验数据据分析，判判断是否否存在铁铁芯多点点接地故故障试验数据据分析包包括变压压器油色色谱数据据分析和和电气测测量数据据分析。1.1色色谱数据据分析：目前，用用油中溶溶解气体体色谱分分析方法法是监测测变压器器铁芯多多点接地地故障最最简便、最最为有效效的方法法。常用用的是“三比值值法”和德国国“四比值值法”。由于于三比值值法只能能在变压压器油中中溶解气气体各组组分含量量超过注注意值或或产气速速率超过过限值方方可进行行判断，不不便于在在故障初初期进行行判别，因因此建议议使用“四比值值法”进行判判断。利利用五种种特征气气体的四四对比值值来判断断故障，在在四比值值法中，以以“铁件或或油箱中中出现不不平衡电电流”一项来来判断变变压器铁铁芯多点点接地故故障，其其准确度度是相当当高。判据为：CH44/H2213；CC2H6/C2H41；C2H4/C2H63；CC2H2/C2H40.5其中CHH4、H22、C22H6、C2H4、C2H2为被测测充油电电气设备备中特征征气体的的含量（pppm）。满足判据据条件即即可判定定为铁芯芯多点接接地故障障。1.2电电气测量量数据分分析：变变压器正正常运行行时，可可在变压压器铁芯芯外引接接地套管管的接地地引下线线上用钳钳型电流流表测量量引线上上是否有有电流，正常情情况下此此电流很很小，为为mA级级（一般般小于00.3AA），当当存在多多点接地地故障时时，环流流上升到到“A”级，最最大电流流可达数数百安培培，通过过测量环环流便能能对铁芯芯接地故故障进行行判断。当设备停停止运行行时，断断开铁芯芯引出接接地线，用用25000V兆兆欧表对对铁芯接接地套管管测量绝绝缘电阻阻，如电电阻值为为零或与与历年数数据相比比较其值值降低很很多，则则表明变变压器内内部可能能存在铁铁芯多点点接地，此此时应正正确测量量各级绕绕组的的的直流电电阻，若若各组数数据未超超标，且且各相之之间与历历次测试试数据之之间相比比较无明明显偏差差，变化化规律基基本一致致，则可可排除故故障部位位在电气气回路内内，从而而确认主主变铁芯芯多点接接地故障障。、 设备运行行状况分分析，判判断铁芯芯多点接地地故障类类型在确认了了变压器器铁芯确确实存在在多点接接地故障障，则应应对变压压器的运运行状况况进行分分析，判判断铁芯芯多点接接地故障障的类型型，以便便于确认认应急措措施及处处理方案案。首先应查查询变压压器投运运的时间间、负荷荷情况、有有无突发发故障或或冲击等等，其次次是变压压器历史史运行情情况，安安装试验验记录等等，综合合以上因因素再结结合色谱谱分析、电电气试验验数据进进行判断断，确认认铁芯接接地故障障的类型型。如变变压器铁铁芯电阻阻突然降降低，色色谱分析析数据无无异常，而而变压器器长时间间没有运运行，则则可能是是由于油油泥沉淀淀导致铁铁芯多点点接地，属属于不稳稳定接地地故障，对对应采取取措施消消除即可可。、 采取应急急措施，排排除不稳稳定接地地故障，限限制铁芯芯多点接接地故障障发展在确认了了变压器器铁芯多多点接地地故障的的类型后后，应根根据现场场情况及及故障类类型采取取应急措措施，从从而排除除不稳定定接地或或限制故故障的发发展。 对于不不稳定接接地故障障，在设设备停运运的情况况下，可可采用电电容放电电冲击法法排除故故障，方方法如下下：如图图一，将将K接于于铁芯正正常接地地点（变变压器铁铁芯接地地引出线线断开），利用用兆欧表表对电容容进行充充电约660S后后，将刀刀闸开关关K倒向向放电回回路，电电容对铁铁芯接地地故障点点放电，然然后测试试铁芯绝绝缘电阻阻，如电电阻值恢恢复正常常则故障障排除，否否则重复复充放电电过程几几次即可可排除故故障。由由于变压压器铁芯芯底部绝绝缘垫块块较薄，采采取的冲冲击电流流不宜过过大，避避免发生生击穿。变压器铁芯接地引出线断开CRi铁芯K2500V兆欧表充电回路放电回路iiLGE图一：电电容放电电冲击法法对于变压压器出现现多点接接地故障障，但不不能退出出运行者者，则应应加强监监视，并并采取临临时措施施，限制制接地故故障的发发展。缩短变变压器色色谱分析析周期，监监视故障障点的产产气速率率定期测测量铁芯芯的接地地电流，如如故障电电流较大大可临时时打开地地线运行行，但应应加强监监视，避避免故障障点消除除后铁芯芯出现悬悬浮电位位，产生生放电现现象对于不不稳定接接地，可可在铁芯芯接地引引出线中中串入一一个可调调电阻，将将电流限限制在11A以下下。、 停电检修修，彻底底排除铁铁芯多点点接地故故障如故障很很严重，且且有不断断发展的的趋势，严严重威胁胁设备安安全，在在条件允允许下，可可对变压压器进行行吊罩检检修，彻彻底排除除故障。在吊罩检检修查找找故障时时，应遵遵循以下下几个步步骤：外观检检查。检查铁铁芯与夹夹件支板板是否相相碰，硅硅钢片是是否有波波浪鼓起起，上下下夹件与与铁芯之之间、铁铁芯柱与与拉板之之间有无无异物，夹夹件与油油箱壁是是否相碰碰，下铁铁轭与箱箱底是否否有异物物桥接短短路等，如如未发现现异常，则则进行下下一步试试验直流法法。将铁铁心与夹夹件的连连接片打打开，在在铁轭两两侧的硅硅钢片上上通人66V的直直流，然然后用直直流电压压表依次次测量各各级硅钢钢片间的的电压，当当电压等等于零或或者表针针指示反反向时，则则可认为为该处是是故障接接地点。交流法。将变压器低压绕组接人220380V交流电压，高压侧与中压侧短路接地，此时铁心中有磁通存在。如果有多点接地故障时，用毫安表测量会出现电流(铁心和夹件的连接片应打开)。用毫安表沿铁轭各级逐点测量，当毫安表中电流为零时，则该处为故障点。这种测电流法比测电压法准确、直观。若用两种方法，仍查不出故障点，最后可确定为铁心下夹件与铁轭阶梯间的木块受潮或表面有油泥。将油泥清理干净后，进行干燥处理，故障可排除。般对变压器油进行微水分析可发现是否受潮。铁心加压法。就是将铁心的正常接地点断开，用交流试验装置给铁心加电压，若故障点接触不牢固，在升压过程中会听到放电声，根据放电火花可观察到故障点。当试验装置电流增大时，电压升不上去，没有放电现象，说明接地故障点很稳固，此时可采用下述的电流法。铁心加大电流法。也是将铁心的正常接地点断开，用电焊机装置给铁心加电流。当电流逐渐增大，且铁心故障接地点电阻大时，故障点温度升高很快，变压器油将分解而冒烟，从而可以观察到故障点部位。故障点是否消除可用铁心加压法验证。三、 两起变压压器铁芯芯多点接接地故障障的分析析处理实实例31实实例1姚家冲2220KKV变电电站姚22#主变变20004年110月99日预试试时发现现其铁芯芯绝缘电电阻为00M，遂按照铁铁芯多点点接地处处理程序序处理。从下表11可以看看出姚22#主变变色谱分分析数据据无明显显变化，变变压器内内部无过过热现象象发生。试验日期期H2COCO2CH4C2H66C2H44C2H22总烃20033.6.286256163882261404420044.6.37318168992471504620044.100.995032031127617050表1：姚姚家冲22#主变变色谱分分析数据据对比表表从表2可可以看出出姚2#主变铁铁芯绝缘缘电阻220022、20003年年良好，220044年预试试时突然然降低，电电阻为00M，存在在多点接接地故障障。试验日期期200222003320044结果（MM）15000150000表2：姚姚家冲22#主变变铁芯绝绝缘电阻阻数据对对比表调阅姚22#变运运行记录录发现由由于姚家家冲变电电站负荷荷较小，姚姚2#变变20004年77月起停停止运行行至100月预试试时，判判断接地地故障属属于不稳稳定接地地，可能能是由于于长期不不运行，油油泥或金金属粉末末短接导致致铁芯多多点接地地故障的的发生，可可以利用用电容冲冲击法解解决。20044年100月100日，采采用25500VV兆欧表表，500uF电电容充电电60秒后后升压至至3700V对铁铁心放电电，变压压器内一一声闷响响，测试试铁心绝绝缘电阻阻恢复到到8K，再次次对电容容充电至至5000V进行放放电冲击击，变压压器内再再次传来来一声闷闷响，铁铁心绝缘缘电阻恢恢复到115000M，结结果正常常，将变变压器潜潜油泵全全开300分钟循循环后，铁铁心电阻阻无变化化，故障障彻底消消除。32实实例2红石坡2220KKV变电电站红11#主变变长期铁铁芯绝缘缘电阻接接近0MM，按照照铁芯多多点接地地处理程程序分析析，从表表3看其色谱谱分析数数据无明明显变化化，变压压器内部部无过热热现象发发生。试验日期期H2COCO2CH4C2H66C2H44C2H22总烃20000.122.2445201189555210820011.7.47652488840601020022.1.473313039960701320022.6.51036136944801101920033.9.3538542211831102220033.111.28833513847772901820033.6.2843143540072901720044.6.37556494991301302620044.8.2675914341112013025表3：红红石坡11#主变变色谱分分析数据据对比表表从表4可可以看出出红1#主变铁铁芯绝缘缘电阻历历年处于于接近00M，存在在多点接接地故障障。试验日期期2000020011200222003320044结果（MM）0.51300表4：红红1#主主变铁芯芯绝缘电电阻数据据对比表表由于红11#主变变铁芯多多点接地地故障长长期存在在，调阅阅红1#变运行行记录无无异常现现象，无无法有效效区分接接地类型型，遂加加强了对对红1#主变的的监视工工作，坚坚持对运运行中铁铁芯接地地电流进进行监视视(电流流值为33mA,在允许许范围内内),并并安排停停电吊罩罩检修。20044年122月9日日对红11#主变变吊罩检检修，首首先外观观检查，发现变变压器下下铁轭与与箱底有有金属屑屑桥接短短路现象象，清除除金属屑屑并用变变压器油油冲洗箱箱底后测测试铁芯芯绝缘电电阻，绝绝缘电阻阻恢复到到30000 MM，故障障排除。四、 结束语出现变压压器铁芯芯多点接接地故障障应及时时、准确确地诊断断故障类类型，确确定相应应的处理理方式，对于油泥等不稳定接地故障，不宜盲目采取吊罩检修方法，可用电容冲击法排除，以免造成人力资源的浪费和停电损失。作者简简介 杜峰（19976），男，湖湖北孝感感人，孝孝感供电电公司工工程师