220 kV變壓器鐵心多點(diǎn)接地檢修探析

劉娟

摘要：變壓器是電力系統(tǒng)中較為重要的組成部分之一，它的運(yùn)行穩(wěn)定直接關(guān)系到系統(tǒng)的正常運(yùn)行。然而，由于受各種因素的影響，變壓器投運(yùn)后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地問題，在一定程度上影響了變壓器運(yùn)行的可靠性?；诖耍瑢?duì)220 kV變壓器鐵心多點(diǎn)接地的危害及其原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了診斷方法和處理措施，以期為變壓器的檢修提供幫助。

關(guān)鍵詞：22 kV；變壓器；鐵心；多點(diǎn)接地

中圖分類號(hào)：TM407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）09－0023－02

1220 kV變壓器鐵心多點(diǎn)接地的危害及原因分析

1.1鐵心多點(diǎn)接地的危害

當(dāng)變壓器在正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，受電磁反應(yīng)的影響，鐵心對(duì)地會(huì)產(chǎn)生懸浮點(diǎn)電位；同時(shí)，鐵心與其他金屬構(gòu)件之間還存在一定的電位差，當(dāng)電位差升高到能夠擊穿絕緣的程度時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)火花放電現(xiàn)象。雖然這種現(xiàn)象是斷斷續(xù)續(xù)的，但是隨著時(shí)間的推移，會(huì)對(duì)變壓器油和固體絕緣造成影響。如果鐵心與變壓器內(nèi)的其他金屬構(gòu)件之間存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)同時(shí)接地，則會(huì)導(dǎo)致接地點(diǎn)之間形成閉合電路，引起環(huán)流，并造成局部過熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鐵心的硅鋼片燒損，從而導(dǎo)致變壓器出故障。由此可見，鐵心多點(diǎn)接地對(duì)變壓器具有較大的危害。因此，為了確保變壓器安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，鐵心只允許一點(diǎn)接地。

1.2鐵心多點(diǎn)接地的原因分析

在對(duì)220 kV變壓器進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，很多變壓器在投運(yùn)一段時(shí)間后都會(huì)出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地的故障問題，這在一定程度上影響了變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。引起鐵心多點(diǎn)接地故障的原因大體上可以歸納為以下幾方面：①變壓器自身原因。由于一些廠家出品的變壓器在制造工藝方面存在缺陷，比如鐵心硅鋼片邊角翹起碰觸夾件、上鐵軛過長碰觸油箱壁等，導(dǎo)致變壓器使用一段時(shí)間后，便出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地故障。②變壓器維護(hù)方面。由于變壓器的維護(hù)工作不到位，致使變壓器受潮，油箱底部和鐵心夾件生銹，生成的鐵銹在電磁場的作用下，大量沉積在鐵心和夾件的絕緣表面，從而引起金屬性接地故障。③其他方面。變壓器油箱中常常會(huì)生成一些油垢，當(dāng)這些雜質(zhì)沾附在鐵心對(duì)地的絕緣表面時(shí)，便會(huì)引起鐵心低阻接地。在對(duì)變壓器進(jìn)行檢修時(shí)，由于操作不慎將金屬異物遺落在油箱中，致使鐵心疊片與油箱箱體之間連通，從而形成接地。

2220 kV變壓器鐵心多點(diǎn)接地的診斷方法及處理措施

2.1故障診斷方法

當(dāng)變壓器出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地故障時(shí)，為了給故障處理提供可靠依據(jù)，需要采取有效的方法對(duì)故障進(jìn)行診斷。目前常用的鐵心多點(diǎn)接地故障診斷方法有以下幾種。

2.1.1氣相色譜法

當(dāng)變壓器發(fā)生鐵心多點(diǎn)接地故障時(shí)，一般都會(huì)伴隨過熱和放電現(xiàn)象，所以可通過對(duì)變壓器油樣中各種組分的實(shí)際含量及其主要特征氣體的產(chǎn)氣速率來判斷變壓器內(nèi)部的故障類型和嚴(yán)重程度。常用的色譜分析法有三比值和產(chǎn)氣速率兩種，具體選擇時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

2.1.2測量法

該方法又分為電流測量法和電阻測量法兩種。當(dāng)鐵心單點(diǎn)接地時(shí)，接地線上產(chǎn)生出來的電流較小，基本不會(huì)超過0.3 A，如果鐵心多點(diǎn)接地，匝間便會(huì)出現(xiàn)環(huán)流，通?？蛇_(dá)到幾十安培。此時(shí)，可以利用電流表對(duì)鐵心接地引出線進(jìn)行測量，通過檢測是否存在電流來判斷變壓器是否出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地故障。當(dāng)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，可對(duì)鐵心或夾件的接地引出線絕緣電阻值進(jìn)行測量。正常接地的電阻一般不會(huì)超過100 MΩ；如果測量結(jié)果小于100 MΩ，則判斷鐵心出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障。

2.1.3溫度法

由上文分析可知，鐵心多點(diǎn)接地后，會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的環(huán)流，由此形成較多的熱量，使變壓器的溫度升高。通過對(duì)變壓器的油溫進(jìn)行檢測，看其溫度是否超高，可判斷出鐵心是否發(fā)生多點(diǎn)接地故障。

2.2故障處理方法

當(dāng)鐵心出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障時(shí)，會(huì)對(duì)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，此時(shí)必須采取有效的方法進(jìn)行處理。在現(xiàn)場可按照如下方法對(duì)鐵心多點(diǎn)接地故障進(jìn)行處理。

2.2.1串接限流電阻

當(dāng)變壓器在正常運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)鐵心多點(diǎn)接地故障時(shí)，為了確保變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)臨時(shí)停電，并進(jìn)行吊心檢查及處理。然而，在某些特定條件下，不允許系統(tǒng)斷電時(shí)，則可以在鐵心外接地回路上串接電阻，具體做法如下：在串接前，需要先測量環(huán)流和開路電壓，然后計(jì)算出串接的電阻值；需要特別注意的是，接入的電阻不得過大或過小，且電阻的熱容量也應(yīng)滿足要求，以免電阻燒損，引起鐵心開路故障。這樣處理后，可以臨時(shí)解決故障問題，能夠有效防止故障持續(xù)擴(kuò)大。當(dāng)可以斷電檢修時(shí)，再采取相應(yīng)的方法徹底解決故障問題。

2.2.2放電沖擊

由于鐵心位于變壓器的內(nèi)部，而變壓器本體受裝配形式的制約，所以，在大部分情況下，很難及時(shí)找出準(zhǔn)確的接地點(diǎn)，尤其是由鐵銹、焊渣懸浮、油垢沉積等原因引起的多點(diǎn)接地故障更難查找。對(duì)于這種情況，可在現(xiàn)場采用放電沖擊的方法進(jìn)行處理。具體使用時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況（接地方式等），進(jìn)而確定是在吊心或是不吊心的狀態(tài)下進(jìn)行。常用的放電沖擊有電容直流電壓法和電焊機(jī)交流電流法兩種，由于后者僅適用于金屬接地故障，且電流不太容易控制；同時(shí)，金屬性接地的故障較少，所以一般采用電容直流電壓法。

3結(jié)束語

總之，220 kV變壓器長期處于帶負(fù)荷的狀態(tài)運(yùn)行，由于受各種原因的影響，使得鐵心不可避免地會(huì)出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障。為了確保變壓器安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析引起鐵心多點(diǎn)接地故障的原因，并采取相應(yīng)的措施加以解決。只有這樣，才能降低變壓器的故障發(fā)生概率，有助于延長變壓器的使用壽命。