干式变压器的绝缘电阻低或铁芯多点对地的分析

干式变压器的绝缘电阻低或铁芯多点对地的分析

曹江

曹江

（南通东源电力智能设备有限公司226300）

摘要：本文介绍了干式变压器常见的故障——铁芯多点接地，着重介绍其成因和如何排除故障,提出了出现故障后的简易处理方法及处理步骤,以及如何诊断与处理干式变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。

关键词：铁芯对地，绝缘电阻，干式变压器故障分析，干式变压器解决方案没

20世纪50年代末60年代初，随着环氧树脂等新材料的出现，世界上研制成功了环氧树脂真空浇注的干式变压器，并迅速在35kV及以下电压等级的配电变压器领域获得广泛应用（容量小是指3150kVA以下容量）．由于干式变压器的绕组和铁芯散热比油浸变压器困难，如果容量做大了，变压器体积也大了，固化的绝缘材料散热更困难。所以现在一般不提倡大容量干式变压器。由于容量不能做的很大，所以用在配变上比较合适.

干式变压器关键点和注意点很多，而绝缘电阻是树脂浇注的干式变压器的常见问题，现做就来说说干式变压器的铁芯对地。

为什么变压器的铁芯必须一点接地，而不允许两点或多点接地？

答：因为变压器在运行时,绕组周围存在交变的磁场,由于电磁感应的作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁芯之间,铁芯与夹件之间（夹件必须接地）都存在寄生电容.带电绕组将通过寄生电容的藕合作用,使得铁芯对夹件（或对地）产生悬浮电位,由于铁芯及其金属构件与绕组的距离不完全相等,使得各部件之间存在电位差,当两点之间的电位差达到能够击穿其之间的绝缘材料时,便产生爬电或电弧放电,当这种放电连续时,就会破坏绝缘材料的性能。为消除这种现象,在制造时把铁芯、夹件和外壳可靠的连接起来,使它们等电位.但是当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时,两个或多个接地点就会形成闭合回路,产生环流,引起局部过热,严重时会造成变压器严重故障，如果在变压器铁芯的窗口内多点接地，形成环流，影响变比，造成错误输出电压，造成事故。所以变压器只能一点接地。

现行国标对其有无具体的要求？

答：当然有,一点接地就可。可以这么认为10KV在2500V兆欧表进行测试有2-1兆欧就算一点接地。

南网预试规程规定：用2500V兆欧表进行测试，绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无显著变化（一般不低于上次值的70%）即合格。

有些公司规定干式变压器铁芯对地的绝缘电阻一般不低于200MΩ方可出厂。

1、源材料：和绝缘电阻最有关的以绝缘树脂板为主

一般变压器厂家的绝缘树脂板都是外购的，但是对其参差不齐的质量，的确令人担忧，我国对树脂板要求应该符合GB/T1303.4-2009，对于干式变压器一般用的GPGC201型的，但是变压器厂家对树脂板的检验一般无其特殊的设备，最多以工频耐压为标准，不能立刻反应出问题。对于树脂板检验要求首先要看其外表，应该光滑平整，有光泽，对于有凹痕、无光泽的就是次品了，当然环氧树脂板的强度要大，韧性要好，就是试着弯一下，脆弱易折的肯定为次品。对于变压器厂家来说最主要就是吸水性，在变压器放置一段时间后，当空气比较潮湿时，树脂板绝缘电阻变低是当然的，对于次品的绝缘电阻就会低于10MΩ，那就要查出问题所在，所以最好还是按照GB/T1303.2检验其吸水性符合国标是在好不过的。

其他源材料对绝缘电阻来说就不太重要。在此不再叙述。

2、工艺过程控制：

铁芯工艺：对于绝缘电阻低或直接对地，铁芯是关键，首先硅钢片的下料，不能有太大的毛刺，在叠装后容易刺透绝缘材料，其次叠装的夹板要加紧，叠装后起吊或运输过程中最外侧的硅钢片容易滑落于下面的地脚上。第三地脚垫的绝缘板要能覆盖住整个铁芯叠厚，如若不然硅钢片如有滑脱就直接接地了，形成多点接地。第四拉板的拉钉焊接背部和夹板的拉钉背部都要打磨平整，如有凸出部分容易顶坏绝缘板造成铁芯对地。

刷漆工艺：刷黑漆时，AB两种材料的配比要合适且搅拌要到位要使其完全混合，绝缘板上最好不要粘上黑漆，黑漆如果有杂质，被刷在了绝缘板上就会导致铁芯对地了。

装配工艺：拉带的安装很重要，由于拉带直接作用在铁芯上，铁芯是由很薄的硅钢片叠装而成，其接触部分像刀口，虽然拉带上用热缩套管包裹，但是受力后容易被硅钢片割破。如果用穿孔式的要注意穿孔拉杆对铁芯的接触。如果可能还是选择无纬布对铁芯的上下额进行收紧，就减少了拉带对铁芯的接触的可能。

试验工序：通电试验前对变压器进行吹扫（注意气管中是否潮气太重，甚至有水雾，影响绝缘），还有就是在施工装配过程中不小心有金属掉入变压器中，造成铁芯对地。

3、变压器保存：变压器完善后存放仓库时最好对其进行覆盖，由于干式变压器，会有积尘、受潮或凝露，此时发现绝缘电阻低于100MΩ但不是零时，应对铁芯表面进行清理，然后用多个太阳灯同时烘烤，使得其水汽蒸发，但是这种方法时间很长，如果有条件最好采用空载法进行烘烤，或直接放进烘房，进行100℃持续3-4小时的烘烤。

4、变压器运行一段时间后，要进行吹扫，或用干净的无纬布进行擦拭。一般来说变压器运行一段时间后对地绝缘电阻要比刚开始运行前要好。变压器运行时，温度升高，有时还进行降温的吹风措施，有利于绝缘件的干燥。

如何进行变压器对地电阻测试和检验？

绝缘电阻是铁芯对地一般测试，是出厂试验的必检项目，一般用2500V档的摇表进行试验，应检验高、低压线圈对地及铁芯对地。一般高、低压对铁芯要进行工频耐压试验，所以一般无需绝缘电阻试验，主要进行铁芯对地试验，并且记录当时的温度和相对湿度。

现在对在成品试验中对绝缘电阻出现问题后的一般处理步骤如下：

首先进行一般性检查，即查看有无明显的金属物在铁芯和夹件之间，查看有无明显的硅钢片翘皮直接和夹件接触，铁芯的最外侧的硅钢片有没有下沉和地脚相接触。

如果以上都没有发现问题，就用5000V档的摇表进行试验（高电压法），仔细听有无明显的放电声音，如有就能很快查出放电点，进行改善绝缘（一般在放电在里面容易察觉出来）。

如果未听见放电声，接下来就从上往下拆，首先查看拉带，有没有破损（或穿心螺栓），拆下拉带后就测试绝缘电阻，如果测试结果符合要求，就更换拉带或修复拉带绝缘。

如果问题依旧，接下来拆上夹件，拆完测试，如果符合要求，就在上夹件和拉板间，或拉板和铁芯之间加强绝缘后重新安装上夹件试验。

如果未能改善，就只能松下夹件，并在下夹件和拉板间加强绝缘，然后重新收紧夹件。

重新测试，到此一般都能解决问题。

有时候在现场，对于绝缘电阻为零的情况，可以用焊机对其冲击（大电流法）：焊机的接地和变压器的接地相连，焊机枪头在变压器的铁芯点一下，用大电流冲击一下。如有把细小的接触部分就会被烧掉。干式变压器的经济节能且便于维护，在生产实践中被广泛运用，因此电气专业的技术人员必须充分了解它的结构和原理及实际运行状态，才能由表及里的，根据故障现象找到问题的所在，采取正确的方法加以解决。

参考文献：

[1]GB1094.1-2013电力变压器第1部分总则

[2]GB1094.3-2003电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空间间隙

[3]张勇；柴建功.<铁心多点接地故障的分析与处理>

[4]蒋琨；温宇舟.<变压器铁心多点接地故障与处理>