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摘要：通过对变压器多点接地故障的分析，找出产生问题的根源，并提出相应的处理办法，最终保证变压器的正常运行。
关键词：铁芯 多点接地 故障分析
1 变压器铁芯多点接地故障的危害和原因
1.1 危害
变压器在正常运行时，通常情况下是不允许出现铁芯多点接地的。其原因主要表现为，对于变压器来说，在正常运行过程中，交变磁场会存在绕组的周围，高压绕组和低压绕组、低压绕组和铁芯、铁芯与外壳等之间在电磁感应的作用下，通常会存在相应的寄生电容。带电绕组在寄生电容的耦合作用下，通过铁芯对地产生相应的悬浮电位。由于铁芯及其他金属构件在与绕组之间的距离具有一定的差异，进而使得各构件产生电位差。在一定条件下，当两点之间的电位差达到极限时，在这种情况下，就会对器件的绝缘造成击穿，进而在一定程度上产生火花放电。对于铁芯或其他金属构件来说，如果发生两点或多点接地，在这种情况下，将会进一步弱化绝缘的性能，当情况比较严重时，就会烧坏铁芯硅钢片，使得变压器发生事故。
1.2 原因
①在安装主变的过程中，由于粗心马虎，进而在一定程度上导致铁芯与壳、夹件等发生碰撞。
②在穿芯螺栓时，存在钢座套过长、硅钢片短接等现象。
③对于铁芯来说，由于绝缘受潮或者发生损伤，在这种情况下，使得铁芯高阻发生多点接地。
④潜油泵轴承自身存在缺陷或者出现磨损，进而在一定程度上产生金属粉末，形成桥路，进一步导致箱底与铁轭出现多点接地。
⑤因接地工艺和设计不良使得接地片发生短路。
⑥由于附件引发多点接地。
⑦在主变内由于遗落金属异物，进而产生毛刺、焊渣等，进一步引发多点接地。
2 处理变压器铁芯多点接地故障的方法
①对于铁芯来说，如果有外引接地线，在这种情况下，可以在接地回路中串接电阻，进而在一定程度上限制铁芯接地电流，这种方法只能作为应急措施。
②如果铁芯接地故障是由金属异物造成的，通常情况下需要进行吊罩检查，进一步发现问题。
③如果接地故障由铁芯毛刺、金属粉末堆积引起，在这种情况下，可以通过下列方法进行处理：电容放电冲击法；交流电弧法；大电流冲击法。
3 变压器铁芯多点接地故障的判断及处理
本文以某变电站1#主变为例，阐述分析判断、处理铁芯多点接地故障的具体步骤。
3.1 判断主变铁芯多点接地故障
该变压器型号为SFSZT—31500/110，容量31500KVA，由某变压器厂制造， 1998年6月正式投入运行。该主变铁芯对地绝缘电阻在2002年10月对该主变进行预防性试验时发现其值为0，通过判断，认为主变铁芯发生多点接地故障。从电气试验数据来看，绝缘电阻试验和介质损耗的数据均在合格范围内，变压器运行正常。
绝缘油色谱分析的标准，如表1所示。
该变压器的色谱分析数据如表2所示。
取樣日期为2002年10月11日，试验日期为2002年10月11日，试验时大气压为101.3Pa，环境温度为20°C。
通过对上述数据进行分析，认为：①总烃为224.52ul /L，其标准值小于150ul/L，其中主要成分是甲烷、乙烯，在比值编码方面，其特征气体为022，通过进行深入的研究分析，即可判断该故障属于高于700°C高温属于热故障，按照公式T=lg322[C2H4/C2H6]+525进行计算，其估算温度约为861.5°C，通过伏安曲线法进行判断，进一步确定该故障属于磁路故障；②虽然C2H2为3.6ul/L，其原因可能是高温产生，在变压器的内部，只有很小的可能性发生电弧放电；③当总烃含量超过注意值时，CO含量超过300ul/L，在这种情况下，固体绝缘过热故障可能存在。
3.2 检查主变吊芯
①对各间隙，槽部进行检查，看其内部是否存在现异物。
②对铁芯底部利用铁丝进行清理，清理过程中没有发现情况。
③对压板连片的绝缘电阻值进行测量，发现超过10000兆欧。
④在测量穿芯螺栓绝缘电阻的过程中，通过测量发现穿芯螺栓对铁芯绝缘电阻为零，此时通过深入检测该螺栓，发现其端部绝缘套过短，进而在一定程度上使得螺栓压迫在绝缘套上，进一步导致其与上夹件发生相应的碰撞。
3.3 消除故障的方法
在对主变变压器故障进行分析的过程中发现，多种原因都可以引发铁芯出现多点接地，这些原因概括起来主要包括：铁芯毛刺或悬浮物引起接地故障。在对接地故障进行处理的过程中，如果利用电焊机进行冲击，在使用该方法进行现场操作时，虽然该方法操作不方便，并且难以控制点焊的时间，在这种情况下，容易损坏铁芯的绝缘性能。如果采用兆欧表对电容器进行充电，然后对变压器铁芯通过电容器进行放电，在操作过程中，虽然这种处理方式不方便，而且电容器参数不好选择。在这种情况下，通过对各种处理方法进行对比分析，决定使用电容放电方法进行处理，这种处理方式时间比较短，不会对铁芯绝缘造成危害。首先对铁芯利用100V的电压进行放电，在放电过程中通常情况下会听到放电声，利用万用表进行测试，其阻值高达1.5兆欧，在这种情况下，升到600V电压再次进行冲击处理，放电声依然存在，直到进行第三次升压冲击时，放电声已经消失。此时，铁芯绝缘电阻为1000兆欧，在这种情况下，才说明故障点已经消除。
4 结论
①当发现铁芯存在多点接地故障时，在这种情况下，利用直流法、交流法对铁芯故障点进行判断。
②如果接地故障由铁芯毛刺或悬浮物引起，在这种情况下，采用电容放电法进行测试，但是，需要注意电压大。
③在安装主变，或者对主变进行大修时，通常情况下需要对主变内部进行清理，要用油或氮气对铁芯槽和各间隙进行冲吹清理。
参考文献：
[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京：水利电力出版社，1994.
[2]邓晓东.变压器运行中出现的故障与维护措施[J].科技创新与应用，2012.
[3]殷键，谢荣斌，汪兆东.变压器铁芯接地故障诊断与处理[J].电力安全技术，2000.
作者简介：
王强（1977-），男，山东枣庄人，毕业于太原科技大学，研究方向：变电检修。
关键词：铁芯 多点接地 故障分析
1 变压器铁芯多点接地故障的危害和原因
1.1 危害
变压器在正常运行时，通常情况下是不允许出现铁芯多点接地的。其原因主要表现为，对于变压器来说，在正常运行过程中，交变磁场会存在绕组的周围，高压绕组和低压绕组、低压绕组和铁芯、铁芯与外壳等之间在电磁感应的作用下，通常会存在相应的寄生电容。带电绕组在寄生电容的耦合作用下，通过铁芯对地产生相应的悬浮电位。由于铁芯及其他金属构件在与绕组之间的距离具有一定的差异，进而使得各构件产生电位差。在一定条件下，当两点之间的电位差达到极限时，在这种情况下，就会对器件的绝缘造成击穿，进而在一定程度上产生火花放电。对于铁芯或其他金属构件来说，如果发生两点或多点接地，在这种情况下，将会进一步弱化绝缘的性能，当情况比较严重时，就会烧坏铁芯硅钢片，使得变压器发生事故。
1.2 原因
①在安装主变的过程中，由于粗心马虎，进而在一定程度上导致铁芯与壳、夹件等发生碰撞。
②在穿芯螺栓时，存在钢座套过长、硅钢片短接等现象。
③对于铁芯来说，由于绝缘受潮或者发生损伤，在这种情况下，使得铁芯高阻发生多点接地。
④潜油泵轴承自身存在缺陷或者出现磨损，进而在一定程度上产生金属粉末，形成桥路，进一步导致箱底与铁轭出现多点接地。
⑤因接地工艺和设计不良使得接地片发生短路。
⑥由于附件引发多点接地。
⑦在主变内由于遗落金属异物，进而产生毛刺、焊渣等，进一步引发多点接地。
2 处理变压器铁芯多点接地故障的方法
①对于铁芯来说，如果有外引接地线，在这种情况下，可以在接地回路中串接电阻，进而在一定程度上限制铁芯接地电流，这种方法只能作为应急措施。
②如果铁芯接地故障是由金属异物造成的，通常情况下需要进行吊罩检查，进一步发现问题。
③如果接地故障由铁芯毛刺、金属粉末堆积引起，在这种情况下，可以通过下列方法进行处理：电容放电冲击法；交流电弧法；大电流冲击法。
3 变压器铁芯多点接地故障的判断及处理
本文以某变电站1#主变为例，阐述分析判断、处理铁芯多点接地故障的具体步骤。
3.1 判断主变铁芯多点接地故障
该变压器型号为SFSZT—31500/110，容量31500KVA，由某变压器厂制造， 1998年6月正式投入运行。该主变铁芯对地绝缘电阻在2002年10月对该主变进行预防性试验时发现其值为0，通过判断，认为主变铁芯发生多点接地故障。从电气试验数据来看，绝缘电阻试验和介质损耗的数据均在合格范围内，变压器运行正常。
绝缘油色谱分析的标准，如表1所示。
该变压器的色谱分析数据如表2所示。
取樣日期为2002年10月11日，试验日期为2002年10月11日，试验时大气压为101.3Pa，环境温度为20°C。
通过对上述数据进行分析，认为：①总烃为224.52ul /L，其标准值小于150ul/L，其中主要成分是甲烷、乙烯，在比值编码方面，其特征气体为022，通过进行深入的研究分析，即可判断该故障属于高于700°C高温属于热故障，按照公式T=lg322[C2H4/C2H6]+525进行计算，其估算温度约为861.5°C，通过伏安曲线法进行判断，进一步确定该故障属于磁路故障；②虽然C2H2为3.6ul/L，其原因可能是高温产生，在变压器的内部，只有很小的可能性发生电弧放电；③当总烃含量超过注意值时，CO含量超过300ul/L，在这种情况下，固体绝缘过热故障可能存在。
3.2 检查主变吊芯
①对各间隙，槽部进行检查，看其内部是否存在现异物。
②对铁芯底部利用铁丝进行清理，清理过程中没有发现情况。
③对压板连片的绝缘电阻值进行测量，发现超过10000兆欧。
④在测量穿芯螺栓绝缘电阻的过程中，通过测量发现穿芯螺栓对铁芯绝缘电阻为零，此时通过深入检测该螺栓，发现其端部绝缘套过短，进而在一定程度上使得螺栓压迫在绝缘套上，进一步导致其与上夹件发生相应的碰撞。
3.3 消除故障的方法
在对主变变压器故障进行分析的过程中发现，多种原因都可以引发铁芯出现多点接地，这些原因概括起来主要包括：铁芯毛刺或悬浮物引起接地故障。在对接地故障进行处理的过程中，如果利用电焊机进行冲击，在使用该方法进行现场操作时，虽然该方法操作不方便，并且难以控制点焊的时间，在这种情况下，容易损坏铁芯的绝缘性能。如果采用兆欧表对电容器进行充电，然后对变压器铁芯通过电容器进行放电，在操作过程中，虽然这种处理方式不方便，而且电容器参数不好选择。在这种情况下，通过对各种处理方法进行对比分析，决定使用电容放电方法进行处理，这种处理方式时间比较短，不会对铁芯绝缘造成危害。首先对铁芯利用100V的电压进行放电，在放电过程中通常情况下会听到放电声，利用万用表进行测试，其阻值高达1.5兆欧，在这种情况下，升到600V电压再次进行冲击处理，放电声依然存在，直到进行第三次升压冲击时，放电声已经消失。此时，铁芯绝缘电阻为1000兆欧，在这种情况下，才说明故障点已经消除。
4 结论
①当发现铁芯存在多点接地故障时，在这种情况下，利用直流法、交流法对铁芯故障点进行判断。
②如果接地故障由铁芯毛刺或悬浮物引起，在这种情况下，采用电容放电法进行测试，但是，需要注意电压大。
③在安装主变，或者对主变进行大修时，通常情况下需要对主变内部进行清理，要用油或氮气对铁芯槽和各间隙进行冲吹清理。
参考文献：
[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京：水利电力出版社，1994.
[2]邓晓东.变压器运行中出现的故障与维护措施[J].科技创新与应用，2012.
[3]殷键，谢荣斌，汪兆东.变压器铁芯接地故障诊断与处理[J].电力安全技术，2000.
作者简介：
王强（1977-），男，山东枣庄人，毕业于太原科技大学，研究方向：变电检修。