論電力變壓器鐵心接地故障的排除

張深明

摘 要：電力變壓器中的鐵心是變壓器自身發(fā)生電力能量轉(zhuǎn)換的重要組成部分之一。本文主要介紹了電力變壓器接地的原理、故障產(chǎn)生的原因，以及相應(yīng)的檢測(cè)和處理方法措施。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；鐵心；故障；原理；原因

電力變壓器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一，是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素，而鐵心又是變壓器的磁路，保證變壓器正常工作的進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的重要組成部分。能夠引發(fā)變壓器發(fā)生故障的因素多且復(fù)雜，最為常見的當(dāng)屬鐵心多點(diǎn)接地的磁路故障，影響變壓器的正常運(yùn)行工作。

1 變壓器鐵心接地的原理

1.1 接地原理

電力變壓器在正常運(yùn)行工作時(shí)，包括鐵心在內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)零件處于極強(qiáng)的電場(chǎng)中，具有較高的對(duì)地電位。要是鐵心不接地則有電勢(shì)差的存在，此時(shí)鐵心與接地油箱等中間很容易產(chǎn)生斷斷續(xù)續(xù)放電現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)直接損壞變壓器。根據(jù)物理學(xué)中電生磁的原理，以及相對(duì)單位距離的不同，鐵心和其他零部件之間也存在一定的電勢(shì)差，也會(huì)產(chǎn)生放電的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的存在會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此必須讓鐵心等零部件可靠接地，才能保證它們?cè)诘葎?shì)面上，不會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。

1.2 鐵心一點(diǎn)接地的原理

電力電壓器的制作采用的是硅鋼片結(jié)構(gòu)，所以說，鐵心接地也就是硅鋼片接地。由于硅鋼片中的絕緣電阻值相對(duì)很小，電磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的交流電荷極高能夠通過電容器介質(zhì)流向大地。多片硅鋼接地的話就造成了短接現(xiàn)象，變壓器在極短時(shí)間內(nèi)迅速過熱而毀壞。主要的接地操作是：將任何一片硅鋼片鍍有錫銅片的一端深入鐵心中壓死，另一端固定在夾鐵板上，再連接到油箱內(nèi)側(cè)就完成了。

2 鐵心接地故障的原因

（1）變壓箱中有異物的存在：首先是在變壓器制作過程中，由于清理的不徹底，導(dǎo)致在變壓器在工作過程中，更加容易堆積雜物，最后發(fā)生短路現(xiàn)象；其次就是變壓器自身的原因了，它在工作中也會(huì)產(chǎn)生金屬間磨損成粉狀顆粒的現(xiàn)象，由少積成多，最后影響正常工作

（2）由于鐵心夾件的支板距離鐵心柱太近，或者在安裝時(shí)沒有固定好，導(dǎo)致正常工作時(shí)造成墊腳與硅鋼片相碰，最后演變成短路。

（3）變壓器的木墊被水沾染致使絕緣層受到損壞，對(duì)變壓箱的保護(hù)不周，在大雨雪天氣時(shí)造成變壓器進(jìn)水，紙板受到了潮濕而短路。

3 多點(diǎn)接地致使鐵心過熱的原因

（1）變壓器制造工藝不良

電力變壓器是電力系統(tǒng)正常運(yùn)作的關(guān)鍵之處，所以它的制作工藝也是相當(dāng)?shù)母?，一定要做到杜絕短路、放電現(xiàn)象的發(fā)生。這就要求變壓器的夾件絕對(duì)不能碰到鐵心，無論是大小還是長(zhǎng)短都要恰如其分，嚴(yán)格的按照要求，多一分少一厘都不行；對(duì)于制造過程的異物必須仔仔細(xì)細(xì)地清理，不能遺留任何的金屬粉金屬絲。

（2）安裝技術(shù)不過關(guān)

電力變壓器的安裝是要求一點(diǎn)接地，在安裝過程中由于螺絲擰得不夠結(jié)實(shí)，位置會(huì)有所偏差，導(dǎo)致接近甚至接觸到夾殼，也會(huì)存在連接金屬過長(zhǎng)，沒有進(jìn)行處理就連接，產(chǎn)生碰壁現(xiàn)象，最終導(dǎo)致多點(diǎn)接地而引起短路。除了安裝技術(shù)上的要求外，還有對(duì)工作人員對(duì)零件也要通透了解，例如對(duì)定位釘?shù)牧私?，安裝之時(shí)必須要把定位釘翻轉(zhuǎn)或者拆除才能避免故障發(fā)生；內(nèi)部的接地連接片要跨接鐵心等。

（3）絕緣層遭到破壞

要及時(shí)注意壓板是否產(chǎn)生了位移而碰到鐵心，金屬與鐵心之間的絕緣層是否被破壞而發(fā)生正面碰撞，變壓器周圍存在鐵銹時(shí)能否及時(shí)清理等等都是電力變壓器日常工作的維護(hù)內(nèi)容。當(dāng)然也要注意變壓箱外部環(huán)境的變化，尤其是雨雪天氣，若是變壓器進(jìn)水受潮了，處理不當(dāng)?shù)脑?，鐵銹生成、夾件或者鐵心的絕緣層遭到破壞的現(xiàn)象也就接踵而來了。

4 故障的處理方法

電力變壓器鐵心接地故障的處理方法主要有間歇性多點(diǎn)接地故障的處理、有絕緣電阻值的鐵心多點(diǎn)接地故障的處理和無絕緣電阻值的鐵心多點(diǎn)接地（也稱死接地）的處理三種主要方法。在此主要以間歇性多點(diǎn)接地的故障處理為例展開說明介紹。

之所以發(fā)生間歇性接地的故障是因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部存在大量的懸浮顆粒。這種故障可以采用脈沖電流法消除，它的操作方法大體上把電流的輸出端連接到鐵心的接地管上或者引下線上，另一端接地就初步完成了。緊接著逐級(jí)升高電壓到預(yù)定值后做放電處理直至充電電壓穩(wěn)定不變且不再有放電的響聲，再然后把脈沖電流器連接到地上，與鐵心的接地線進(jìn)行徹底的分離，所測(cè)量的電阻值大于等于5000000K歐姆，則以判定鐵心的間歇性多點(diǎn)接地故障得到了排除。

5 防止鐵心多點(diǎn)接地的措施及檢測(cè)方法

（1）電力變壓器在安裝之時(shí)必須記住翻轉(zhuǎn)或者拆除定位釘，認(rèn)真仔細(xì)地檢查各個(gè)零部件是否大小得當(dāng)、長(zhǎng)度是否合適、連接片是否只有一片等。還要注意螺絲螺母是否擰得結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)，檢查硅鋼片的制作工作工藝是否達(dá)到最佳要求。從根本上杜絕多點(diǎn)接地的可能性。

（2）在電力變壓器制造、安裝和大型修改后，對(duì)內(nèi)部的零件徹底清理，避免有任何一個(gè)多余的金屬絲甚至是極小的金屬粉末遺留在變壓器內(nèi)部，給今后硅鋼片多點(diǎn)接地留有準(zhǔn)備。

（3）在變壓器運(yùn)行工作中對(duì)冷卻器和油泵例行檢查，防止變壓器鐵心局部過熱而損耗壽命，避免金屬間摩擦而產(chǎn)生的粉末顆粒隨油進(jìn)入油箱，經(jīng)過日積月累后有過多的粉末在油箱內(nèi)，若是如此，最后將不可避免發(fā)生多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。

（4）對(duì)變壓器進(jìn)行定期維護(hù)和監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題就能及時(shí)采取補(bǔ)救措施，或者發(fā)現(xiàn)有可疑因素的存在時(shí)就展開檢測(cè)，最后明確排除故障方案的展開。究根結(jié)底就是區(qū)別于制作工藝過程徹底清理雜物的另一個(gè)方面，做到防患于未然。

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