广西隆安金鸡滩水电站#2主变压器铁芯多点接地故障分析及处理

广西隆安金鸡滩水电站#2主变压器铁芯多点接地故障分析及处理

韦成

（中国能源建设集团广西水电工程局有限公司广西南宁530000）

摘要：本文介绍了广西隆安金鸡滩水电站#2主变铁芯多点接地故障处理方法，为变压器铁芯多点接地故障的处理提供经验借鉴。

关键词：变压器；铁芯；多点接地；故障分析；处理

一、概述

广西隆安金鸡滩水电站＃2主变压器在例行检查试验中，出现＃2主变压器铁芯对地绝缘水平很低。具体检查结果如下：

（1）用数字万用表测量铁芯对地绝缘电阻，测量结果为：1.7MΩ。

（2）改用500V绝缘摇表测量绝缘电阻，测量结果为：0MΩ。

（3）用绝缘摇表测量后，再用数字万用表测量，测量结果为：0.6MΩ。检查测量结果表明，该站＃2主变压器铁芯已经存在多点接地现象。

二、变压器多点接地的危害及情况分析

（一）变压器发生多点接地的危害

变压器各绕组之间以及各绕组与铁芯之间、铁芯与外壳之间都存在着寄生电容，变压器正常运行时，绕组周围存在着交变的强磁场，在电磁感应作用下，带电绕组通过寄生电容的耦合作用，使铁芯对地产生悬浮电位。且由于铁芯及其它金属构件与绕组的距离不相等，耦合电容也不相等，使得各构件之间存在着电位差，当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，便产生断续的放电火花。长期下去，必将对变压器油和其它固体绝缘产生不良影响。为了消除这种现象，通常通过铁芯一点接地把铁芯与外壳可靠地连接起来，消除它们之间的电位差。但当铁芯或其他金属构件间存在多点接地时，接地点之间就会形成闭合的导电回路，形成环流，引起铁芯局部过热，导致绝缘油分解，绝缘性能下降。严重时，甚至造成铁芯硅钢片烧坏，引起主变重大事故。因此，变压器正常运行时，是不允许铁芯多点接地的。

（二）变压器多点接地的常见原因

造成变压器多点接地的常见原因主要有：

1、穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片接触。

2、铁芯绝缘受潮或损伤，导致铁芯高阻多点接地。

3、安装时的疏忽导致铁芯碰壳、碰夹件等。

4、潜油泵轴承磨损、散热器等附件清理不干净，遗留的金属粉末等导电颗粒形成导电小桥，造成铁芯多点接地。

5、制造安装遗落在主变内的金属异物和铁芯工艺不良产生毛刺、铁锈与焊渣等因素引起接地。

三、金鸡滩水电站#2主变铁芯多点接地故障分析

出现多点接地的变压器虽然是最近安装的，但该变压器在其他地方运行后闲置多年，是一台重新利用的旧变压器。在投运前已经进行了相关的吊芯检查和试验，检查和试验各项数据合格，吊芯检查措施得当，过程严谨，多方监督严格，存在遗留物的可能性不大。

分析认为：由于接地电阻经绝缘摇表测试后再用万用表测量，测得的绝缘电阻数值下降，表明该接地点为不可靠接地的可能性较大；且由于该变压器是一台长时间闲置重新利用的旧变压器，虽然在投运前进行了吊芯检查，但不能排除散热器、变压器罩、储油柜、管道等附件存在长时间积聚未被清理干净的少量导电杂质的可能性。变压器投运后，此类残留的杂质在流动热油、电场等作用下，从散热器等附件中排出，从而形成导电通道，造成铁芯多点接地。

四、处理措施

按常规吊罩方法处理必须将#2主变沿轨道拖至坝顶门机下，但受到现场条件及系统运行的限制，不允许对1#主变停电，现场也不具备利用汽车吊现场吊罩的条件。因此，基实现场际情况，结合故障分析结果，制定了如下处理方案。

（一）拟定的处理方案

由于不具备吊芯处理条件，且由导电杂质形成接地通道的可能性较大，拟采用通过放电冲击的方式将接地杂质小颗粒烧毁后滤除。具体采用高压电容存储一定的电能后，通过人工操作，突然向接地通道放电，利用瞬间释放的电能和电弧将接地通道上的导电颗粒烧毁后滤除，从而达到恢复绝缘的目的。

（二）放电接线图

具体接线图如下所示：

（三）试验设备

直流发生器：ZGS100/200Kv最大输出电流：5mA

电容：DN11/-200-1WC=15.1μFSe=200Kvar

（四）电容充电电压的选择

电容充电电压应充分考虑铁芯对地的绝缘等级，不应高于2500V。本方案电容充电电压选定在800～1000V。

（五）操作步骤

1、按接线图将线接好；

2、合上直流发生器交流工作电源，手持放电棒将放电棒导电端1与直流发生器直流输出端2搭接；

3、慢慢调整直流发生器输出电压，对电容进行充电，电容充电电流要小，缓慢的往上调整，避免充电电压超过冲击电压，初次充电电压控制在300V左右。

4、初次充电完成，将放电棒导电端1从直流发生器直流输出端2处移开，对地试放电，检查电容充电、放电情况。

5、试充、放电检查完成后，再次将放电棒导电端1与直流发生器直流输出端2搭接，缓慢对电容进行充电，充电电压控制在800～1000V。

6、充电完成后将放电棒导电端1从直流发生器直流输出端2处移至主变铁芯接地引出线3处，对铁芯接地点进行放电冲击。

7、放电冲击完成后，断开直流发生器交流电源，对电容、主变铁芯进行放电。

8、用万用表检查铁芯的对地绝缘电阻。

9、万用表检查绝缘恢复后，再用500V绝缘摇表检查铁芯接地电阻。

10、检查确认接地故障排除后，对主变进行滤油处理。

五、处理效果

本次故障处理方案按上述试验步骤进行，电容实际充电电压为1000V，对变压器铁芯放电冲击时变压器本体内有明显的放电声传出。放电完成后重新检查铁芯对地绝缘情况：用数字万用表测量铁芯对地绝缘电阻为∝；用500V交流绝缘摇表测试绝缘为∝；铁芯接地电阻恢复正常。

接地点的导电杂质小颗粒经放电冲击后，会产生少量碳氧化物。因此，需要对绝缘油进行真空滤油处理，以将放电冲击产生的碳氧化物滤除。经滤油后取油样化验结果合格，并对主变高低压侧交流耐压试验合格后，金鸡滩水电站#2主变重新投入运行，运行情况正常良好。

六、结束语

金鸡滩水电站＃2主变压器铁芯接地采用上述方案进行处理，顺利的将接地通道的导电杂质烧毁，恢复了变压器铁芯的对地绝缘。故障处理方法及操作简单易行，处理效果良好，可为同类故障处理提供有益的经验借鉴。

参考文献

[1]变压器铁芯多点接地故障的处理[J].周海云,陈建国.中国设备工程.2015(06)

[2]两起电力变压器铁芯多点接地故障的诊断与处理[J].李琛,黄明,俞华.山西电力.2015(04)