摘要：变压器在运行过程中需要一点接地才能保证其稳定性，但是在实际的运行过程中经常会由于多点接地或者不接地导致变压器铁芯夹件出现接地故障。对于220kV变压器铁芯夹件接地故障来说，会导致铁芯被烧损或者产生放电现象等，因此需要对其故障进行分析并且进行现场处理，保证变压器的稳定运行。本文主要就一起220kV变压器铁芯夹件接地故障进行分析，并且提出相应的现场处理措施。
关键词：220kV变压器；铁芯夹件；接地故障；现场处理
220kV变压器在运行过程中需要依靠绕组和铁芯为其变换和传递电磁能量，在这个过程中变压器铁芯必须保持接地状态，并且只能一点接地。在分析220kV变压器铁芯夹件接地故障的过程中则需要将测量铁芯、夹件的绝缘电阻作为研究的主要项目之一。
一、220kV变压器铁芯多点接地故障原因
变压器铁芯多点接地是220kV变压器铁芯夹件接地故障的主要方式，其故障产生的原因可以从几个方面分析。第一，一旦变压器内部存在具有导电作用的悬浮物，就会使得变压器在运行过程中受电磁场的影响，悬浮物会留存在变压器铁芯底部的绝缘垫块表面，形成导电回路，导致变压器难以稳定运行；第二，变压器的内部构件较多，潜油泵轴承会在变压器长期运行的过程中产生磨损，其中的金属粉末则会在变压器运行的过程中进入油箱，从而形成多点接地；第三，当铁芯表面和内部附着金属屑的时候，绝缘油道就会被堵塞，导致铁芯间短接；第四，变压器运行时间过长时，需要进行检修，当修理工程较大时，检修人员可能会遗留不容易发现的细小金属丝，金属丝的导电性质会在变压器运行的过程中使其受磁场作用而竖起，形成多点接地；第五，部分相关工作人员没有做好防潮措施，导致变压器内部铁芯绝缘垫块受潮，并且没有及时处理，也会造成多点接地。
二、铁芯多点接地故障的判断
不能确定变压器在运行过程中是否出现铁芯夹件多点接地故障的时候，可以利用以下几种方式进行判断：
（1）铁芯绝缘电阻的大小可以反映铁芯是否存在多点接地故障。检测人员可以对铁芯绝缘电阻进行测量，一般不存在接地故障的变压器铁芯其测量结果比较高，因此，一旦测量结果很低或者为零时，220kV变压器铁芯夹件就可能存在接地故障。
（2）铁芯接地线中的环流监视数据能够直接反映变压器铁芯夹件是否存在接地故障。变压器在接地正常的时候显示的环流数据一般比较小，一旦在变阻器运行的过程中检测到铁芯夹件接地线中的环流数据较大，则先需要将变压器停运，然后再对其中的电阻进行测量，分析结果。
（3）运用气相色谱分析变压器铁芯夹件是否存在接地故障。应用气相色谱分析变压器铁芯夹件接地故障的过程中，需要根据变压器油溶解其中气体的含量结合上述两种方法进行综合判断，保证判断结果的准确性。
三、变压器多点接地故障的处理
当变压器在运行过程中出现接地故障，则需要立即对其进行现场处理，否则很容易导致变压器故障扩大，并且难以修复。针对220kV变压器铁芯夹件的接地故障来说，技术人员需要应用专业知识和技能用高压闪络法排除其中的故障。高压闪络法是利用电容器在充放电过程中产生的电容对其进行冲击来进行现场处理的。在实际的处理过程中，技术人员首先需要断开正常接地的铁芯，然后在电容器充放电击穿放电间隙的瞬间给铁芯加电流。在这个过程中，电流会不断增大，处于故障点的电阻会升高温度，利用高温击穿接地故障点的悬浮沉淀物，从而消除铁芯夹件接地故障。高压闪络法的原理图可用下图表示：
TR—表示自耦调压器；TT—为试验变压器；R—为限流电阻；C—电容器；F—放电间隙。
四、预防220kV变压器铁芯夹件接地故障的措施
（1）预防220kV变压器铁芯夹件接地故障需要从源头上进行控制，通过对铁芯接地电流的检测防止其出现接地故障。这种预防措施需要以检测装置的安装为基础，便于在变压器运行的过程中对接地电流进行实时监测。技术人员需要在变压器的铁芯接地线上安装电流表，直观地显示铁芯接地电流数据，同时要在电流表旁边安装在线监测装置，使得技术人员能够通过监测装置实时掌握电压器铁芯接地状况，当电流示数异常时，开展故障排查工作，减小接地故障产生的几率。
（2）虽然高压闪络法对于处理220kV变压器铁芯夹件接地故障有较大的作用，但是这是需要在确定故障产生的原因之后根据变压器的运行特点开展的技术工作，而在不确定故障产生的原因之前是不能盲目使用解决方法的。当技术人员发现变压器铁芯夹件出现多点接地故障时，应该对变压器进行反复测试，如果测试结果没有错误，则需要对铁芯夹件进行综合测定，并且全面检查变压器的内部结构，分析多点接地故障原因。变压器在不同的环境中会产生不同的问题，在预防变压器铁芯夹件故障的过程中，需要根据变压器所处地域对现场情况进行分析，选择合理的处理方案。部分技术人员在处理220kV变压器多点接地故障的过程中，盲目使用高压闪络法，导致放电冲击损坏绝缘，使得故障范围有一定程度的扩大。
（3）高压闪络法能够消除220kV变压器铁芯夹件接地故障，但是并不能将故障从系统中完全切除。部分技术人员在应用高压闪络法解除了变压器接地故障之后，就会忽视变压器的运行状况，导致同样的故障再次产生。就一般的变压器铁芯夹件接地故障来说，技术人员在应用相应的技术暂时排查故障之后，还需要加强对变压器的运行监视和跟踪测试，以免变压器铁心接地故障再次发生。在监视和跟踪测试的过程中，最主要的是需要对铁芯接地电流进行定期监测，通过对电力数据的掌控进一步预防220kV变压器铁芯夹件接地故障的产生，为变压器的稳定运行提供依据。
（4）变压器吊芯或吊罩大修也是排除铁芯夹件故障的有效方式之一，技术人员在发现变压器运行异常时，经常会对变压器吊芯或吊罩进行大幅度修理，对于220kV变压器来说一般是进行吊罩处理，最好邀请厂家技术人员到现场。但是在修理变压器吊芯或吊罩的过程中，会在油箱底部产生铁锈、油泥等杂物，导致变压器油箱表面受到污染，这也会引发变压器铁芯夹件产生接地故障。为了预防变压器铁芯夹件接地故障的产生，技术人员需要在修理完变压器吊芯或吊罩之后，用变压器油对其进行全面冲洗，避免由于导电回路使得铁芯造造成多点接地故障，导致故障修理工作的开展没有效用。
（5）冷却器和潜油泵的检修对于预防变压器铁芯夹件接地故障也有较大的效用。变压器在运行过程中会使得轴承产生磨损，变压器构件表面的金属也会有一定程度的脱落，一旦技术人员在开展故障预防工作的过程中，没有做好这项工作，也会导致变压器铁芯夹件产生接地故障。技术人员需要对冷却器和潜油泵开展及时的检修工作，确保轴承的磨损程度不至于影响变压器的运行，并且将其表面脱落的金属进行清理，全面预防变压器铁芯夹件接地故障的产生。
五、结语
对于220kV变压器的运行来说，要保持其稳定性就需要对变压器铁芯夹件接地故障进行处理。技术人员可以利用高压闪络法对接地故障进行现场处理，并且通过控制接地电流对变压器铁芯夹件接地故障进行监测预防。技术人员在分析接地故障原因的过程中要明确故障危害，特别需要注意在处理完故障之后，还需要对变压器的运行状况进行实时跟踪检测和监控，保证变压器能够保持长久的安全稳定运行状况。
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论文作者:谭仁芳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/21
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