关键词：铁芯 故障检修 电力系统
一.穿心螺杆绝缘的损坏和处理
夹紧铁轭的穿心螺杆应该与铁心硅钢片和钢夹件间均应有可靠的绝缘。因此，在穿心螺杆上套以可靠的绝缘管，而穿心螺杆与钢夹件间要加放专门的绝缘垫圈。
在运行中的变压器，其铁心的穿心螺杆绝缘出现的故障，一般是穿心螺杆可能与铁心硅钢片或与钢夹件相连。当穿心螺杆绝缘损坏，使铁心发生两点接地时，在穿心螺杆中将产生短路电流，使穿心螺杆发热乃至烧坏，同时还要波及到附近硅钢片的损坏，进而引起铁心硅钢片的严重事故，甚至无法检修。当穿心螺杆促成铁心两点接地时还将使油箱的油不断分解，产生可燃性烃类气体，油色谱分析中出现异常，并使油箱中的油闪点急剧降低，直接威胁到变压器的安全运行。一般，当穿心螺杆的一处与铁心相连接或与钢夹件相连接时，对变压器的运行并无直接危害。为了防止穿心螺杆处再发生另一点接地，有必要更换新件。若两个穿心螺杆因专门的绝缘垫圈损坏，以致使螺杆的两端均与钢夹件相连接时将形成回路并在其中流经较大的电流，可以进一步烧坏穿心螺杆的绝缘并进而损坏铁心。有时发现穿心螺杆与钢夹件间的绝缘较低或似连非连时，只要对穿心螺杆进行转动，则这种低绝缘或连通的现象有可能消失。但需要查出原因并对它的绝缘进行彻底处理。如果用兆欧表测得的绝缘电阻值较前次大修的测得值降低一半以上时，应设法找出原因，并在条件许可情况下更换穿心螺杆绝缘。也有时因对穿心螺杆进行应急处理而用薄纸板取代了绝缘管，使变压器能够运行。但事后找到绝缘管后应及时更换。
二.铁心多点接地故障的判断和处理
一般变压器的铁心接地有如下三种方式：一是铁心与金属结构件均通过油箱可靠接地；二是铁心通过套管从油箱上部引出可靠接地，结构件通过油箱可靠接地；三是铁心和结构件分别通过套管从油箱上部引出可靠接地。对每台变压器采用哪一种接地方式由国家标准及运行部门需要决定，一般对高电压大容量变压器通常采用第三种方式，较小容量较低电压者采用第二种，小容量低电压者采用第一种。第一种接地方式下无法在油箱外检查铁心是否有多点接地故障，只能通过较长时间的空载运行，有油中气相色谱分析来进行判断。第二种接地方式，可以通过铁心引至油箱上部的接地套管引线，测量其对油箱间的绝缘电阻来判断铁心是否多点接地，但无法判断是否与结构件间存在多点接地。第三种接地方式，可以通过铁心和结构件引至油箱及相互之间的绝缘电阻来来判断：铁心和钢夹件是否存有多点接地，铁心和钢夹件间是否连通。
在油箱底部存有金属异物是构成铁心多点接地的主要原因之一。而这些大都是在制造或大修过程中遗存的。一般，可有四种金属异物残存：一是粒状沉积物附着在铁心硅钢片与结构件间的绝缘上，形成金属性多点连通；二是有较大些的金属异物搭接在铁心硅钢片与结构件间桥接成通路；三是铁丝或铁片等落于铁心下轭面与箱底间，不带电时沉积在油箱底部无多点接地反映，带电时铁心的磁性将这些异物吸起，桥连于下铁轭的上端面与钢夹件间有金属异物桥接也可造成多点接地。在对这些故障的检查或处理时，一般是：用兆欧表检测钢夹件与铁心间的绝缘状况（接地片要拆开），若测得哪个穿心螺杆绝缘电阻为零，则应拧下螺母取出穿心螺杆，检查绝缘管是否损坏，检查螺母附近的绝缘垫片有无破损，检查螺纹附近有无铁屑。经过这些检查并处理后，这些多点接地故障现象即可消除。检查上下铁轭的上端面与钢夹件间有无金属异物搭接，检查边住拉板与下夹件处有无金属异物搭接，这种搭接的异物一般是焊渣、铁屑、钢绳头等。清除后即可见功效。有时用强油压对下铁轭面与油箱底间的缝隙中进行冲洗，或用白布、薄塑板穿入缝隙中往返抽拉，对附着在铁轭底部的颗粒状金属异物有较好的清除效果。最后，吊起器身进行彻底的检查和处理。根据用兆欧表测试铁心、钢夹件对油箱，铁心与钢夹件的绝缘电阻情况，若这些测试结果均良好，则应检查钟罩内壁上有无可能触及钢夹件或铁心的部位；如果铁心对地绝缘电阻为零或很低，则应检查铁心与油箱底间有无金属异物，检查铁心与绕组上下部的磁屏蔽是否相碰；铁心各处的接地屏绝缘有否破损；要检查在搬运过程中造成铁心片翘起产生铁心与钢夹件间是否相碰的情况。
三.铁心的局部短路形式及在检修或施工中的检查和处理方式
1.铁心的局部短路形式
(1) 铁心的局部短路，最常见的是由结构件形成的闭合回路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如铁轭的穿心螺杆两端绝缘损坏，经边缘的铁轭硅钢片或夹件而形成短路匝并与部分磁通交链，出现较大的短路电流，有可能把铁心烧坏。
(2) 铁心片的短接，这是硅钢片的一边被某一结构件短接。例如当侧梁绝缘损坏时，铁轭片一部分被侧梁短接，由于部分磁通通过被短接的铁轭片间，使该部分的铁轭片形成短路产生短路电流，促使铁轭片短接处发热。与此相似的有上梁、垫脚以及老式结构中同排心柱螺杆和铁轭螺杆绝缘损坏或不良时均会发生与上述相似的现象；
(3) 采用绝缘油道的铁心，经运输或夹紧时，由于结构上不当或施工方式欠妥，常会发生绝缘油道两侧连通，与此相类似的缺陷也出现在接地片跨过相应厚度铁心的短接，或外引接地片连至夹件上时，在跨铁轭厚度处短接部分铁心片；
(4) 铁心施工中的金属物件撞击使铁心片卷边短接或金属物件的粉沫形成铁心片的短接，此外在运输中或检修过程中的施工不当，因受重击使铁心片形成凹坑局部短接，与此相似的还有靠近铁心柱的绕组短路变形烧坏铁心片，以及穿入穿心螺杆时，由于铁轭孔不规则，在重力下硬性穿入穿心螺杆时使穿孔处多片短接。
2.在检修或施工中的检查和处理方式
(1) 首先，铁心片和所有的夹紧件之间必须是绝缘的。在变压器大修或改造施工中，对上述缺陷的处理是较为方便的，因为此时可以直接接触和测试到上述的各个部位；
(2) 在检查和处理时，当发现铁轭旁螺杆所包绝缘损坏且与边缘的铁心片相碰时，应即重包螺杆的绝缘，然后用纸板覆盖螺杆的绝缘层。而对钢带绑扎的绝缘卡扣损坏时，应更换新品，若施工现场不方便时，亦可用环氧粘带捆绑；
(3) 对于铁轭的旁螺杆、上梁和垫脚铁的绝缘也应检查并更换新绝缘，否则，也必然会发生短接铁心的现象。至于钢夹件的绝缘虽是为了形成油道，避免铁轭磁通流入夹件而设置的，但由于铁心是一点接地的，有了钢夹件的绝缘而又绝缘不良时，相当于又有了接地点，这样铁轭将通过两个及以上的接地点而短接，所以在大修时亦应仔细检查钢夹件的绝缘。
(4) 在用绝缘油道结构时，铁轭各级片的接地。无论是并联接地或是串联接地，在油道两侧都会有电位差，其值的大小决定于插入相邻两级铁心内接地片之间硅钢片截面的大小，因此如果在某一油道内因油道片尖角翘起或落入异物，即可造成似接非接的状况。在大修时应尽量找到位置进行处理，否则应当将该二级内的接地片拔出，然后用螺杆拧入油道之中，使两侧紧密相连通。
(5) 对于重力撞击或电弧烧伤的铁心片短接，首要的是要剔除短接的铁心片。在铁轭上的短接铁心片若是受重力撞击，可用扁的刀片小心的扶正各铁心片，若可能可塞入薄云母片，当无法塞入时，可刷涂绝缘漆并用吹风机吹干，紧好钢夹件。若故障点是电弧烧伤时，处理方法与上相似；先用扁铲或细砂轮剔除被烧伤的铁心片，用钢刷刷净铁屑，然后，稍松钢夹件刷涂绝缘漆并用吹风机吹干，再夹紧好钢夹件。
四.接地屏的故障和检修
近些年来生产的大型变压器，出于降低局部放电量的要求，常在铁心柱表面装设接地屏，以屏蔽铁心柱表面的棱角。通常，它是由粘贴在绝缘纸板上的多条铜带组成并围绕在铁心柱表面（开口环），把各条铜带连接后外引或直接插入铁心柱中进行接地。
五.油箱壁和夹件肢板上磁屏蔽的故障和检修
为了降低满磁通在油箱壁和夹件肢板的结构耗和减少局部过热，近些年来，在特大型变压器上采用了这两种磁屏蔽。在采用过程中，由于经验不足，因而在运行中暴露了磁屏蔽自身短接、多点接地和悬浮电位等多台故障，有的不得不拆除这些磁屏蔽。因而，在检修处理或是新装采用时，一定要注意如下三点：
(1) 对每组磁屏蔽必须有一点可靠接地；
(2) 每组磁屏蔽都不得出现自身短接；
(3)每组磁屏蔽都不能出现悬浮电位或是多点接地。
参考文献：
1.赵雨希.变电站高压运行中电气设备的状态检修[J].通讯世界,2017
2.张红帆.浅谈变电运行中的事故处理[J].四川水力发电，2012
论文作者:罗建忠
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：铁心论文; 螺杆论文; 油箱论文; 多点论文; 硅钢片论文; 异物论文; 变压器论文; 《当代电力文化》2019年 20期论文;