（呼和浩特供电局 内蒙古呼和浩特 010050）
摘要：针对110kV某变电站电力变压器年度例行带电检测铁芯接地电流，发现其异常的问题，利用变压器油色谱分析以及铁芯绝缘电阻历史试验数据分析，根据变压器铁芯多点接地的特征进行故障判断，诊断出了该变压器铁芯接地电流异常的原因，并利用春查停电例行检修时机，采取积极措施进行了整改，消除故障隐患，保障了变压器的无故障安全运行。
关键词：变压器；带电检测；铁芯接地；油色谱分析
Analysis and Treatment of Grounding Current Abnormality of No.1 Main Transformer Core in 110kV Substation
Tao Yuan
（Hohhot Power Supply Bureau，Inner Mongolia，Hohhot 010050）
Abstract：Aiming at the annual routine detection of iron core grounding current of 110kV substation power transformer，the abnormality problem is found.The transformer oil chromatographic analysis and core insulation resistance history test data analysis are used to solve the fault according to the multi-point grounding characteristics of the transformer core.Judging，the cause of abnormal grounding current of the transformer core was diagnosed，and the time of maintenance and repair of the power failure of the spring check was taken，and positive measures were taken to rectify，eliminate the hidden troubles and ensure the trouble-free safe operation of the transformer.
Key words：transformer；charged detection；iron core grounding；oil chromatography analysis
1引言
电力变压器是变电站的关键电气设备，主要由铁芯及夹件及绕组构成。铁芯和绕组是传递、交换能量的主要部件。电力变压器在正常运行时，绕组周围存在电场，而铁芯和夹件等金属构件处于电场中。高压绕组与低压绕组之间，低压绕组与铁芯之间、铁芯与大地（变压器油箱）之间存在寄生电容，带电绕组通过寄生电容的耦合作用使铁芯对地产生一定的电位。当电位差达到能够击穿其间的绝缘时，会产生放电现象。断续放电的结果是变压器油分解，逐渐使变压器固体绝缘损坏［2］。
如果变压器铁芯由于种种原因出现其它接地点，会使铁芯与地网间形成闭合回路，产环流生，引起铁芯局部或整体过热，导致变压器内部绝缘油分解，产生可燃性气体，会使接地片熔断或烧坏铁芯，导致变压器铁芯电位悬浮，产生放电，加速固体绝缘材料老化，铁芯整体绝缘性能和机械性能下降，严重的可能损坏变压器，影响变压器的安全稳定运行。铁芯多点接地最直接的表现就是铁芯接地电流超标（≥100mA［1］）。统计资料表明因铁芯问题造成的故障，它在变压器中事故中占变压器总事故中的第三位［2］因此正确判断变压器铁芯接地故障的原因对变压器的安全运行具有重要的意义。
2 110kV变电站1号主变压器铁芯接地电流异常现象
110kV变电站1号主变压器型号为SFZ9－50000 /110，额定容量为50000KVA，接线组别为 YNd11，哈尔滨变压器厂 2004 年 12 月生产，投运日期为 2005 年 11 月。2018 年 1 月 22 日在年度例行带电测试变压器铁芯接地电流检测中，发现测试该变压器铁芯接地电流严重超标，夹件在油箱内，未引出。用两台不同的钳形电流表进行测试，保定恒信达TXJC-2型钳形电流表测试电流值达到387.5mA；FLUKE 368型钳形电流表测试电流值为0.370A ，严重超出了状态检修试验规程规定的100mA 注意值［1］。故对该变压器开展了一系列的试验，并进行诊断分析。
3 1号主变压器铁心接地电流异常的诊断分析
按照规程规定，该变压器属于危急缺陷，为保证该110kV变压器的安全运行，必须密切跟踪。跟踪期间从变压器油色谱分析、带电检测等方面进行了诊断分析。
3.1 1号主变压器铁芯接地电流跟踪数据分析
从 2018年1 月 22 日开始，对110kV变电站1号主变铁芯及夹件接地电流共进行了2次跟踪分析，其结果如表 1 所示。
表 1
根据表 1测试数据，铁芯和夹件接地电流与负荷之间的关系可以看出，铁芯（夹件）接地电流与负荷之间存在着正相关关系。有文献提出变压器的负荷大小对变压器铁芯（夹件）接地电流的影响很小［2］。
3.2 1号变压器本体油中溶解气体组分含量色谱数据分析
1月31 日和2 月 7 日分别对变压器油样进行了色谱分析及油中微水含量试验，并与历史试验数据进行了对比，分析结果见表 2。
表 2
1号主变压器本体油中溶解气体组分含量色谱分析（uL/L）
从1号主变压器本体油中溶解气体组分含量色谱分析数据可以看出，各项特征气体一月与二月两次数据相比没有明显变化，并且变压器油耐压初次试验击穿电压为67kV，远大于标准值40kV，油中水分含量稳定，且都符合试验规程要求。
3.3 1号主变压器电气试验历史数据分析
1号主变铁芯及夹件的按试验周期历史试验数据如表 3 所示。
表 3
1号主变压器铁芯（夹件）历史试验数据
分析表 3 可知，1号主变铁芯（夹件）对地绝缘电阻均在8000MΩ左右，绝缘状况良好。由此跟踪数据分析主变铁芯（夹件）变压器内部不存在金属性多点接地现象。
3.4 1号主变铁芯接地电流异常的原因
综合分析铁芯接地电流与负荷之间的关系、油色谱分析中特征气体含量的关系以；1号主变交接试验、预防性试验及例行停电试验，与变压器铁芯接地现象存在很多不相符的地方，因此基本可以排除变压器铁芯内部存在多点接地。推断在测量时存在外部干扰或另有其它导致接地电流测试异常的原因。根据分析的结论，在对1号主变进行现场查勘时，从此变压器顶部铁芯接地小套管接地引下线端发现还有一横向扁铁与变压器外壳焊接在一起，如图3 所示，明显是铁芯由小套管引出后两点接地。这应该是导致该主变接地电流异常的最终原因。
图 3 铁芯接地扁铁和接地线连接情况
从以上测量结果和对变压器的勘查情况，可以分析出该变压器铁芯运行情况良好，导致铁芯接地电流异常的原因是铁芯接地引下线与变压器外壳存在多个连接点，在交变磁场源附近存在闭合回路，从而产生感应电流。
4 1号主变铁芯（夹件）接地扁铁的缺陷处理
通过分析勘查，1号主变压器的铁芯接地引下线安装不规范。安装完毕后，由于疏忽，未将与铁芯接地小套管顶端连接的扁铁拆除，导致两点接地，测量电流异常。根据实际情况提出缺陷处理意见，将铁芯接地扁铁与变压器器身处的金属连接点拆除，使得铁芯（夹件）只能通过与接地套管连接的接地线与地网连接，一点接地。
3月21日在此变电站进行春查停电检修工作时，将与变压器顶部相连接的扁铁拆除。并进行了铁芯绝缘电阻、变压器油测试。见图2
图2
例行停电检修电气试验数据如表 4 所示。
表 4 铁芯绝缘电阻测试
变压器油样进行了色谱分析及油中微水含量测试，如表 5 所示。
表 5
1号主变本体油中溶解气体组分含量色谱分析（uL/L）
3月22日试验人员对已经运行的1号主变进行了铁芯接地电流带电检测复测。数据如表 6 所示。
表 6
9月13日秋查巡检时，对已经运行的1号主变进行了变压器油样色谱分析及油中微水含量复查测试。数据如表 7 所示。
表 7
表 8
由以上数据看出，缺陷处理完成后，变压器处于稳定运行状态。
5 结论
以上分析可以看出，在电气试验过程中，对某项试验数据异常现象进行分析时，一定要按照现场标准化作业流程进行，现场勘查有无异象，不能忽视每个细节。在变电站强电场环境下，不能忽视电磁感应和交变磁场下存在寄生回路的影响。铁芯接地电流异常时要结合电气试验和油中气体分析准确诊断数据异常的原因。特别是当接地点在变压器顶部时，给铁芯接地电流的测量带来很大的不便和安全隐患，要有正确的处理方式，保证测量时对工作人员的安全性和数据的准确性。
参考文献：
［1］内蒙古电力（集团）有限公司 输变电设备状态检修试验规程． 中国电力出版社，2018．7
［2］陈化钢 电力设备预防性试验方法及诊断技术．中国科学技术出版社，2001.3
论文作者:陶元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
标签：变压器论文; 铁芯论文; 电流论文; 色谱论文; 数据论文; 绕组论文; 异常论文; 《电力设备》2018年第36期论文;