35kV變電站主變鐵心多點接地故障的診斷及處理

【摘要】35kV變電站主變壓器的鐵芯原理和常見變壓器類似，其鐵芯多點接地的故障診斷可以借鑒常見變壓器，只是其參數(shù)和具體的電壓等級需要根據(jù)實際情況進行改變。主變壓器是變電站的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器多點接地是極少見的設(shè)備故障，由于故障點在封閉的容器內(nèi)，對其故障的查找?guī)砭薮蟮睦щy。本文將對多點接地故障的分析給出具體的診斷處理方法以供參考。

【關(guān)鍵詞】多點接地故障；主變壓器鐵心；診斷和處理

變壓器的原邊側(cè)流入的電流在鐵心中感生出磁場，原副邊通過磁場耦合進行電能傳輸，要保證變壓器的正常運行首先需要保證鐵心和繞組工作正常。大型變壓器需要且只可以單點接地，多點接地故障使鐵心和大地出現(xiàn)導(dǎo)電環(huán)路，從而變壓器中出現(xiàn)環(huán)流。由于變壓器鐵心的接地電阻阻值并不大，從而環(huán)流較大，而某些接觸點由于工藝的原因?qū)е伦柚递^大處即會出現(xiàn)嚴重發(fā)熱現(xiàn)象，增加了整個變壓器的損耗，整個變壓器效率無法提高。35kV變電站的主變壓器功率大，常使用的是油浸式變壓器，變壓器發(fā)熱嚴重時會使變壓器內(nèi)絕緣油分解，絕緣強度不達標會引發(fā)主變壓器擊穿等嚴重事故。根據(jù)長期運行經(jīng)驗，鐵心多點接地故障在電力變壓器故障中發(fā)生的頻率較高，應(yīng)當引起足夠重視。變電站的主變壓器鐵心的多點接地故障需要及時查出并及時解決問題，這對變壓器的正常運行具有重大意義。本文將探討35kV變電站的主變壓器鐵心的多點接地故障診斷及處理方法進行探討。

1、多點接地故障導(dǎo)致的變壓器不正?，F(xiàn)象

當變壓器的鐵心存在多點接地故障時，有可能存在出現(xiàn)下述幾個不正?，F(xiàn)象：

（1）變壓器鐵心有嚴重發(fā)燙，整機溫度不在正常范圍；

（2）油浸式變壓器的絕緣油中出現(xiàn)肉眼可見氣體，且氣體不斷產(chǎn)生。

根據(jù)現(xiàn)場實際操作經(jīng)驗可知，出現(xiàn)上述現(xiàn)象很有可能是出現(xiàn)了鐵心多點接地故障。

2、如何排查變壓器存在多點接地故障

2.1檢測絕緣油體

通過分析變壓器冷卻絕緣油中溶解的氣體來診斷變壓器故障是有效的方法，也是《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》所必須的試驗項目。變壓器鐵心發(fā)生多點接地故障時，機體中絕緣油中存在的氣體主要為CnHn烴類氣體。當絕緣油中烴類氣體的含量超過標準預(yù)警值（150uL/L）時，組分含量按照C2H4、CH4、C2H6及C2H2的順序依次遞減，絕緣油的分解反應(yīng)后的氣體中的含量即是按照上述含量。當溶解氣體中的C2H4的含量最大時，說明變壓器鐵心發(fā)生了多點接地的故障。特別，當C2H2的含量超過規(guī)定的數(shù)值時，此時變壓器鐵心的多點接地故障是不穩(wěn)定的。

2.2電氣檢測

上述方法較復(fù)雜但有效，在變壓器出廠時的復(fù)檢中常用，平時使用的檢測則使用電氣檢測方法。變壓器通過套管引出導(dǎo)線實現(xiàn)單點接地，使用電流鉗表測量變壓器的地線中的電流來判斷是否出現(xiàn)多點接地故障較方便。變壓器鐵心一點接地的目的主要是給變壓器漏電流到大地的通路，并給電壓中性點電位值，主要作用還是保護性接地，防止觸電。當出現(xiàn)變壓器鐵心多點接地故障之后，時變的主磁場有了閉合的回路，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此回路將會感生出電流，而故障接地點和系統(tǒng)單點接地處的相對距離決定測量出的電流的大小，此時單點接地線中的電流超過正常值。

變壓器正常工作，接地引線中的電流不會到達300mA以上。當用電流鉗表測量出接地線中電流超過300mA且數(shù)值可能達到幾十安，此時可以直接得出變壓器鐵心存在多點接地故障問題；而測出的電流值超過300mA，但并不過大時，此時需要結(jié)合第一種檢測方法進行綜合測試，從而確定問題所在。

2.3故障點的查找

在確定鐵心存在多點接地故障之后，就需要查找故障點并將故障排除。由變壓器鐵心多點接地故障出現(xiàn)的原因和實際經(jīng)驗可知，查找多點接地故障一般需要多步驟進行。

（a）在變壓器外側(cè)進行故障點排查

（1）將變壓器中的絕緣油進行油體循環(huán)，測量鐵心的絕緣性能是否發(fā)生改變，檢測絕緣油中的水分的含量。如果水分含量異常，則說明鐵心中冷卻絕緣油箱的底部由于外界積水存在而受潮從而形成導(dǎo)電回路。

（2）將變壓器鐵心單點接地線的套管拆下，檢查其接地線絕緣性能是否滿足要求，并且檢查是否有漏地點。如果診斷出套管或引線的絕緣性能不達標，進行專業(yè)處理后或者換用新的套管和引線并再次測量接地線絕緣性能。

（3）檢查變壓器內(nèi)鐵心上部、溫度計的座套等，是否滿足正常工作需求。

（b）在變壓器機內(nèi)進行故障點的排查

如果再變壓器的外部沒有發(fā)現(xiàn)有故障點，則需將變壓器鐵心的冷卻絕緣油全部釋放，然后進行變壓器內(nèi)部的故障點排查。

（1）拆除變壓器單點接地處的接地引線及套管，通過中性接地點的套管安裝孔到達變壓器低壓側(cè)對變壓器鐵心進行整體檢查。進入變壓器內(nèi)部進行故障檢測時，需要防止人員在變壓器內(nèi)部工作時由于工作時間過長發(fā)生人員窒息事故。

（2）檢查變壓器高壓側(cè)絕緣效果，測試出除單點接地之外的接地點。進入變壓器內(nèi)部進行故障檢測時，需要防止人員在變壓器內(nèi)部工作時由于工作時間過長發(fā)生人員窒息事故。

（3）通過上述方法仍無法找到故障接地點時，可以嘗試對整個變壓器進行清潔操作，徹底清潔整個變壓器的內(nèi)部鐵心并在清潔完畢后，進行變壓器鐵心的絕緣性能測試。如果上述操作依然未能解決變壓器的多點接地故障的問題，此時需要采用放電沖擊法進行故障接地點的查找。

3、結(jié)語

本文介紹了常見變壓器鐵心發(fā)生多點接地故障時所采用的故障點查找方法和處理手段，對35kV變電站所使用主變壓器，如發(fā)生鐵心多點接地故障時，可以借鑒相關(guān)方法進行故障的診斷和處理。

參考文獻

[1]張寶泰，馮宜娟.電力變壓器鐵心多點接地故障的診斷及處理[J].農(nóng)村電工，2014，03：30.

[2]李猛克.變壓器鐵心多點接地故障診斷及處理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2010，02：59-60.