(青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司青海西宁810000)
摘要：本文列举了两台变压器运行中出现的铁芯多点接地类型及发生铁芯多点接地时出现的异常现象，分析其产生的主要原因，提出监测方法和排除方法。
关键词：变压器；整流变压器；铁芯；多点接地；故障
引言
变压器在运行中，若出现铁芯多点接地故障，将会导致铁芯工作磁通周围形成短路环。该短路环在交变的磁场中产生环流，会使铁芯温度升高，损坏绝缘，并加速绝缘油老化。严重时可能烧坏铁芯，甚至损坏变压器，会造成重大事故。因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器安全运行具有重要意义。
1铁芯接地故障原因及处理方法
1.1故障原因分析
造成主变压器铁芯多点接地的原因有：
（1）变压器本体内抗磁拉带两侧的绝缘纸板过窄；下地脚板两侧的绝缘板过窄或过薄；梯形木、纸板因油中微水含量超标受潮，引起铁芯对地绝缘下降或者上下铁轭未夹紧，铁芯松动，绝缘纸板移位。
（2）穿心螺栓钢座套过长与硅钢片短接；铁芯或夹件位移，逼近一端拉紧螺栓或相碰，从而造成铁芯多点接地。
（3）铁芯绝缘受潮或损伤，箱底沉积油泥及水分，绝缘电阻下降，夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘受潮或损坏等，导致铁芯高电阻接地。
（4）变压器器身内安装检修时掉落金属器件。
（5）矽钢片鼓起、起毛；内部件器粗糙、毛刺焊渣多、器身不清洁；潜油泵轴承磨损，器身内部有金属粉末、铁屑、杂物等，造成铁芯和油箱壁或夹件间短接。
1.2故障处理方法
一般情况下，变压器铁芯多点接地多为非永久性接地，主要是油中的金属粉末或金属杂质沉淀于变压器油箱底部形成“桥接”引起的，可采用电容器充放电法或低压交流冲击法消除；而安排主变压器吊罩、吊芯检查大修将是最有效的方法。通过大修可以清除油中和变压器本体内的异物，以及通过热油循环和抽真空脱水干燥。
2故障实例
2.1某发电二厂升压站330kV＃5主变压器故障
2.1.1故障经过
某发电二厂升压站330kV＃5主变压器，型号为SFP9—150000/330，系西安变压器厂生产，2002年出厂，2003年安装投入运行，从2016年10月29日起发现该主变有乙炔产生，内部过热性故障，随之进行电气试验，试验数据正常。于是每月两次色谱跟踪，色谱数据基本无变化。2017月4日1该主变小修时，发现铁芯接地，用兆欧表（2500V）测试绝缘时电阻为零，用万用表测量阻值为1.1Ω。试验结束后，用电容充放电的方法进行处理，冲击6次后，将铁芯接地的故障点打开，铁芯绝缘电阻为12000MΩ,判断为非永久性接地，该主变可以正常运行，但每一周一次色谱跟踪，对铁芯接地的接地电流进行跟踪测试，此后该主变在运行当中测试无接地电流。2017年4月30日＃5主变因锅炉有缺陷处理停止运行，5月6日运行后测试接地电流高达25A，专业人员及时采取了防范措施将铁芯接地的连片打开测试铁芯对地的开口电压为15V，串入49Ω电阻，加装限流电阻，将铁芯接地电流限制在0.3A以下.
图:暂时限制铁芯接地电流
2.1.2330kV主变检查处理情况
2017年10月10日＃5发变组小修，测量铁芯对地绝缘为零，总烃量达到875.7μL/L，可以判断出此时铁芯为死接地。本专业要求对铁芯接地电流进行处理，随之将变压器人洞打开专业人员进行了初步观察，铁芯对地引出线及铁芯油道间白布绝缘带绝缘完好，铁芯片叠装整齐，铁轭压紧度适中，绝缘纸板无倾斜，无松弛，未能找到故障点；经过仔细查找，发现变压器本体内抗磁拉带两侧的绝缘纸板过窄，铁芯上端有一粒焊渣颗粒，外观检查未见明显故障点，随后进行了操作检查。为了确定多点接地的位置，采用了2500V兆欧表串加2μF电容充放电，发现接地点在变压器内部铁芯旁轭的上角(靠高压侧C相处)，测试时，该点有明显放电声和火花现象，表明该点有间隙闪络，确定为故障点在此处；将该故障点上的焊渣颗粒取出后，进行了铁芯对地绝缘测试，绝缘为30000MΩ，铁芯对地绝缘良好。
2.1.3330kV主变故障原因分析
该主变的制作工艺不严格，油箱内的清洁度较差，是造成此次故障的原因。由于油箱内有许多金属异物，因此在主变投运后，由于铁芯集磁或在矽钢片之间形成“桥接”，使金属异物吸附在铁芯上，造成多点接地。虽采用电容器充放电方法冲击，可以烧掉异物毛刺，但若电流不够大，则很难烧掉较大的金属异物，若电流量过大，则容易烧坏铁芯。通过此次检查处理后，色谱分析跟踪和试验跟踪，未发现问题，试验数据合格。
2.2桥头铝电东柳变电站110kV＃4整流变压器故障
2.2.1桥头铝电东柳变电站110kV＃4整流变压器，型号为ZHSFDB—82000/110，系柳州特种变压器厂产品，2003年5月投入运行，2015年11月在进行预防性试验工作时发现主变＃2铁芯接地，试验专业人员对铁芯进行电容器充放电处理，试验采取2μF、2kV电容器对铁芯冲击放电，处理后铁芯对地的绝缘电阻为20000MΩ；变压器投入运行。2016年4月进行小修时，再次发现＃4整流变主变铁芯＃2变接地，又用2μF、2kV电容器对铁芯冲击放电，处理后铁芯对地的绝缘电阻为20000MΩ；通过两次试验，将铁芯接地线引致变压器外壳下层并加装限流电阻，以便监视变压器铁芯接地电流。具体方法：测得铁芯开口电压为4.8V，接地电流限制在0.3A以下，选用电阻R=U/I=4.8/0.3＝16Ω.加装限流电阻后定期对地电流进行巡视检测。
2.2.2110kV＃4整流变压器处理情况
两次用电容充放电法处理后，2016年10月19日＃4整流变预试时主变铁芯＃2绝缘为12000MΩ，主变铁芯＃1对地绝缘电阻为零，再次采用电容器对铁芯冲击放电，处理后绝缘电阻为15000MΩ。2017年1月9日测得＃4整流变主变铁芯＃1、#2绝缘分别为40000MΩ、39000MΩ试验数据合格。
3．结论
出现变压器铁芯多点接地故障应及时、准确地诊断故障类型，确定相应的处理方式，对于油泥等非永久性接地故障，如吊罩困难或设备不能长时间停运检修，不宜盲目采取吊罩检修方法，可用加装限流电阻和电容器充电冲击法排除故障，以免造成人力资源的浪费和停电损失。
参考文献：
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[2]雷国富.高压电气设备诊断技术.1994
[3]陈化钢.电气设备预防性试验.
[4]张建平.电气试验.中国电力出版社.2004
[5]李建明，朱康.高压电气设备试验方法.中国电力出版社.2001
作者简介：费俊章（1982—），男，青海互助人，青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司