電力變壓器鐵心接地故障的排除

摘 要：電力變壓器是變電站和發(fā)電站的核心裝置，是保障電力系統(tǒng)運行安全性與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，在電力變壓器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)中，鐵芯是實現(xiàn)磁路暢通、能量轉(zhuǎn)化和電力安全的關(guān)鍵，相關(guān)技術(shù)人員需要從電力設(shè)備和電氣安全方面重視變壓器鐵心故障的研究，這樣才能有效保障電力變壓器的運行穩(wěn)定性。因此，本文將簡要闡述鐵心產(chǎn)生接地故障的因素，并對變壓器鐵心接地故障進行診斷，并提出鐵心接地故障的處理建議。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；鐵心接地故障；排除

鐵心是電力變壓器重要的結(jié)構(gòu)組成部分，變壓器磁通與能量轉(zhuǎn)化都需要鐵心的功能支持，在電力變壓器實際工作中，鐵心會由于高電壓和高電流產(chǎn)生較強的交變磁場，進而引發(fā)較高的對地電位差，最終產(chǎn)生變壓器鐵心與油箱之間的放電現(xiàn)象，強烈的放電現(xiàn)象會導(dǎo)致變壓器鐵心、繞組和殼體損壞。能夠引發(fā)變壓器產(chǎn)生故障的因素很多，鐵心接地是最為常見的故障，這一故障對于變壓器的正常工作帶來了很大的影響，相關(guān)技術(shù)工作者需要及時發(fā)現(xiàn)鐵心接地存在的各種問題，需要應(yīng)用合理的策略給予處理，以此來確保變壓器的穩(wěn)定運行。

1、鐵心發(fā)生接地故障的因素

在變壓器實際應(yīng)用的過程中，絕大多數(shù)變壓器的鐵心常常會通過套管引導(dǎo)油箱外面來接地，若是鐵心由于某種因素在某個位置發(fā)生多點接地的情況，就會產(chǎn)生環(huán)流，也就發(fā)生了鐵心多點接地的故障。除上述因素之外，導(dǎo)致鐵心發(fā)生接地故障的因素還表現(xiàn)在以下四個方面：其一，變壓器在生產(chǎn)過程中難免會產(chǎn)生金屬小顆粒和毛刺超差的情況，而且變壓器在維修的過程中其內(nèi)部也可能殘存一些具有導(dǎo)電性的物質(zhì)，在磁場的作用下，導(dǎo)線物質(zhì)會形成導(dǎo)電小橋，發(fā)生鐵心與油箱壁短接的狀況；其二，在變壓器安裝過程中，膠粉末飛入或者濺入箱體使絕緣體的電阻大大降低，而且積累在油箱里會構(gòu)成橋路；其三，變壓器實際使用時潛油泵軸承磨損，產(chǎn)生的金屬粉末進入油箱，發(fā)生油箱壁與鐵心短接的情況；其四，技術(shù)工作者在安裝變壓器時，由于粗心大意導(dǎo)致定位釘產(chǎn)生松動，促使鐵心夾件與系統(tǒng)支板之間的間隙大大減小，最終導(dǎo)致電力變壓器產(chǎn)生鐵心故障。

2、變壓器鐵心接地故障診斷

首先，變壓器處于停止運行狀態(tài)下的診斷。通常情況下，大中型變壓器必須要有一點可靠接地，將鐵心接地線處于不連接的情況，采取 2500V 絕緣電阻來測試，以此來分析鐵心是不是接地，針對鐵心沒有通電的變壓器，在設(shè)備不通電的基礎(chǔ)上分析接地問題的方式較為繁雜，需要采取變壓器油氣色譜分析，并結(jié)合變壓器實驗項目進行綜合判斷；其次，變壓器在運行狀態(tài)下鐵心接地故障的診斷。若是電力變壓器鐵心產(chǎn)生接地問題，那么鐵心部分部位的熱量會在短時間內(nèi)大大提高，會促使絕緣體油的組成成分發(fā)生變化，相關(guān)技術(shù)工作者需要著重研究變壓器的油氣相色譜分析，以此來判斷接地故障，與此同時，鐵心在接地點之間會形成環(huán)流，進而發(fā)生局部過熱的情況，會產(chǎn)生總烴產(chǎn)氣速率超出正常值，若是產(chǎn)生甲烷與烯烴組分較高亦或是一氧化碳組成未發(fā)生顯著變化，就能夠證明鐵心是否存在接地的不良問題。

3、鐵心故障的處理策略

3.1 在變壓器停止運行的情況下，采取電容放電沖擊法

通常情況下，在變壓器鐵心接地引出線斷開時，技術(shù)工作者可以利用兆歐表對電容充電，在后續(xù)放電的過程中需要測試鐵心的絕緣體電阻，若是絕緣體電阻值為正常，那么故障就可以排除，同時也可以采取時刻關(guān)注故障點產(chǎn)期速率大小、測量鐵心接地電流等方式制約故障的發(fā)展，針對不穩(wěn)定的接地情況，在鐵心接地引出線中采用可調(diào)電阻，從而將控制電流控制在小于 1A 的范圍內(nèi)。

3.2 故障持續(xù)延伸，針對變壓器開展停電檢測

隨著電力技術(shù)的不斷進步，利用吊罩判斷變壓器鐵心接地部位是最為普遍處理方式方法，為了盡可能地減短變壓器在外的暴露時間，要先將鐵心和夾件處于不連接的狀態(tài)，之后才能測試空心螺旋桿對鐵心的絕緣數(shù)值，在具體檢測的過程中，技術(shù)人員要認(rèn)真全面地查找各個間隙、槽部是否存在螺帽和金屬碎屑，并用油亦或是氮氣清理。采取直接檢查的方式尋找接地故障時，技術(shù)工作者需要將吊罩吊開，采取 1000V 的兆歐表測試鐵心絕緣電阻的具體數(shù)值，如果阻值是零且鐵心夾件電阻能夠正常使用，這就能夠足以證明問題發(fā)生在節(jié)油箱與鐵心之間的變壓器，這是由于調(diào)出鐵心中的油箱不太容易，可以采取小鏡片反光照射的方式查找故障點，最終根據(jù)具體的狀況排除故障。

3.3 鐵心接地故障處于動態(tài)情況，采取不吊罩處理方式

變壓器技術(shù)工作者首先要采取色譜分析法判斷接地故障是不是動態(tài)性問題，如果因為箱體下面金屬異物導(dǎo)致的不良問題則能夠確定是動態(tài)性問題，這時需要對變壓器進行放油，如果沒有查找出金屬異物，在利用歐兆表測試絕緣體電阻值是零的基礎(chǔ)上，這就要技術(shù)工作者敲打油箱的下部，如果存在放電聲位置變動的情況，再對放電聲附近進行敲打，一直敲打到放電聲不存在，最終測試鐵心對地的絕緣具體數(shù)值，從而來判斷接地不良問題有沒有徹底得到解決。

4、結(jié)論

電力變壓器承擔(dān)在電力能源的轉(zhuǎn)換與傳輸過程中扮演著重要角色，一旦產(chǎn)生不良問題尤其是接地故障，將會給電力系統(tǒng)的運行帶來很大的隱患，甚至?xí)頍o法估計的人身和財產(chǎn)損失。電力企業(yè)需要時刻關(guān)注電力變壓器鐵心接地故障，掌握導(dǎo)致故障產(chǎn)生的因素與診斷排除方法，切實增強變壓器運行的安全穩(wěn)定性，保障電力系統(tǒng)平穩(wěn)的運行。

（來源：變壓器技術(shù)雜志，版權(quán)歸原作者）