变压器铁芯接地故障处理

    摘要：本文通过一起变压器铁芯接地故障的处理实例，介绍了用电容器放电冲击的方法。

     引 言

    变压器铁芯多点接地，是变压器较常见故障之一，查找和处理都有一定的难度。常规的方法是吊罩检查，若直观上找不到故障点，一般用直流法或者交流法进行查找，不但工作量大、费用高、停电时间长给用户用电造成影响，而且大型变压器吊罩存在很大的风险。下面介绍一种用电容器放电冲击法处理变压器铁芯多点接地的经过。

    1 经 过

    我公司兴安变电所在1999年6月7日预防性试验时，发现2#主变铁芯绝缘电阻严重降低（铁芯经小套管引至壳外接地），用兆欧表测量绝缘电阻读数有时为0，此时用万用表测量电阻为十几欧姆；有时在0～40MΩ之间摆动，同时听到变压器内部有轻微的放电声。其它试验项目均正常（无色普仪，没做绝缘油色普分析）。初步分析认为是残留杂物引起铁芯接地。

    2 变压器基本情况

    此变压器是92年9月哈尔滨变压器厂生产的，型号为SFZ7—40000/110，92年11月投入运行，投运前吊罩检查和试验无异常。97年因保护电源中断受到长达数分钟的6KV侧短路电流冲击，造成6KV三相套管烧坏，变压器油漏出着火，110KV A相套管闪络。事后吊罩检查在变压器底部发现铜珠，测量线圈直流电阻、线圈绝缘电阻及铁芯对地绝缘电阻均无异常，更换套管后，各项试验均无问题。

    3 初步处理

    兴安变担负着兴安和峻德两个年产量近300万吨高瓦斯、大水量的煤矿及周边地区的供电任务。此变电所始建于解放初期，几经扩建增容，使得变压器周围空间十分狭小，吊罩时需要运离现运行位置，这就意味着此变压器需要长时间停电，将直接影响煤矿的生产与安全，这是不允许的。根据上述情况，决定放油后打开人孔检查并用高速油流冲洗铁芯。打开人孔检查没发现问题，冲洗铁芯后测量铁芯对地绝缘为5000MΩ，恢复正常值。注油后复测又变为0MΩ，将变压器投入运行带负荷测量铁芯对地电流为0.6A，说明这次处理没有效果，但进一步证实了是残留物引起的铁芯接地。

    4 电容器放电冲击

    据有关资料介绍⑴，杂物悬浮引起的铁芯接地可用电容器放电冲击处理。电容器瞬间放电产生的巨大电流将熔化或烧断残留杂物，或者电容器瞬间巨大冲击电流产生的电动力使残留杂物移开原来位置。但是，这种方法如何具体实施，如电容器容量如何选择、冲击电压多高、对变压器有何危害等，资料都没介绍。经过缜密研究和分析，决定先用两台6.6KV 40Kvar并联补偿电容器加3000V电压进行尝试：

    电容量：
    放电冲击能量：
    最大冲击电流：
    最大冲击功率：
    式中：Q ——并联补偿电容器容量，Kvar
    UN——并联补偿电容器额定电压，KV
    U——电容器施加直流电压（冲击电压），V
    R ——放电回路实测阻值，2.7Ω

    说明：由于回路联接导线较长存在一定的电感，对放电电流的幅值和放电时间有一定影响，因此，最大放电电流冲击值和最大冲击功率只做参考。

    附图是电容器充放电原理接线图，按图接好线后，开始给电容器充电，注意升压速度要缓慢。当电压达到3000V时，用绝缘拉杆断开电容器与直流电压发生器的连接线，与变压器铁芯外引线接触，听到一声清脆的放电声即完成放电冲击。

    冲击后测量铁芯对地绝缘电阻为5000 MΏ，投入运行铁芯接地电流测量不出来。运行到第19天，铁芯接地电流突然增长到0.45A，停电复测铁芯对地绝缘仍是0 MΏ，说明第一次电容放电冲击效果不明显，分析原因可能是放电电流小。次日进行第二次冲击，将电容器充电电压提高到6KV，

    放电冲击能量：
    最大冲击电流：
    最大冲击功率：

    冲击后测量铁芯对地绝缘电阻为5000 MΏ，测量线圈绝缘电阻、介损及漏泄电流与预试时基本相同。当天投入运行至今已三年多，经过铁芯接地电流监测和三年的预试，均无异常，说明这种处理方法取得了预期效果。

    5 结 论

    应用此法处理因残留杂物引起的铁芯接地故障效果明显，节省时间，节省人力物力，简单实用。但对铁芯绝缘受潮或绝缘击穿引起的铁芯接地不能采用此法，仍需吊罩处理。

    参考文献：⑴《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 陈化钢