變壓器的繞組和鐵芯是傳遞、變換電磁能量的主要部件，保證它們的可*運(yùn)行是人們所關(guān)注的問題。統(tǒng)計(jì)資料表明因鐵芯問題造成故障，占變壓器總事故中的第三位。制造部門對變壓器鐵芯缺陷已引起重視，并在鐵芯的金屬軟管不銹鋼軟管接地監(jiān)視，以及保證一點(diǎn)接地方面都進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。

運(yùn)行部門也把檢測和發(fā)現(xiàn)鐵芯故障提到相當(dāng)高度。然而，變壓器鐵芯故障仍屢有發(fā)生，其原因主要是由于鐵芯多點(diǎn)接地和鐵芯接地不良造成?，F(xiàn)對兩種故障情況的判斷及處理方法作一介紹。

1 鐵芯正常時(shí)需要一點(diǎn)接地的原因

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，帶電的繞組與油箱之間存在電場，而鐵芯和其他金屬構(gòu)件處于該電場中。由于電容分布不均，場強(qiáng)各異，如果鐵芯的金屬軟管不銹鋼軟管不可接地，則將產(chǎn)生充放電現(xiàn)象，破壞固體絕緣和油的絕緣強(qiáng)度，所以鐵芯要有一點(diǎn)可接地。

鐵芯由硅鋼片，金屬軟管不銹鋼軟管組成，為減小渦流，片間有一定的絕緣電阻(一般僅幾歐姆至幾十歐姆)，由于片間電容極大，在交變電場中可視為通路，因而鐵芯中只需一點(diǎn)接地即可將整疊的鐵芯疊片電位箝制在地電位。

當(dāng)鐵芯或其金屬構(gòu)件如有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上(多點(diǎn))接地時(shí)，則接地點(diǎn)間就會造成閉合回路，它鍵鏈部分磁通,感生電動(dòng)勢，并形成環(huán)路,產(chǎn)生局部過熱,甚至燒毀鐵芯。

變壓器鐵芯只有一點(diǎn)接地,才是正常接地.即鐵芯的金屬軟管不銹鋼軟管要接地,且要是一點(diǎn)接地。

鐵芯故障主要由兩個(gè)方面原因引起,一是施工工藝不良造成短路,二是由于金屬軟管不銹鋼軟管附件和外界因素引起多點(diǎn)接地。

2 鐵芯多點(diǎn)接地類型

(1)安裝變壓器竣工后,未將油箱頂蓋上運(yùn)輸?shù)亩ㄎ讳N翻轉(zhuǎn)過來或去除掉,構(gòu)成金屬軟管不銹鋼軟管多點(diǎn)接地。

(2)由于鐵芯夾件肢板距芯柱太近、鐵芯疊片因某種原因翹起后,觸及到夾件肢板,形成金屬軟管不銹鋼軟管多點(diǎn)接地。

(3)鐵軛螺桿的襯套過長,與鐵軛疊片相碰,構(gòu)成了新的接地點(diǎn)。

(4)鐵芯下夾件墊腳與鐵軛間的絕緣紙板脫落或破損,使墊腳鐵軛處疊片相碰造成接地。

(5)具有潛油泵裝置的大中型變壓器,由于潛油泵軸承磨損,金屬粉末進(jìn)入油箱中,淤積油箱底部,在電磁力作用下形成橋路,將下鐵軛與墊腳或箱底接通,形成金屬軟管不銹鋼軟管多點(diǎn)接地。

(6)油浸變壓器油箱蓋上的溫度計(jì)座套過長,與上夾件或鐵軛、旁柱邊沿相碰,構(gòu)成新的接地點(diǎn)。

(7)油浸變壓器油箱中落入了金屬異物,這類金屬異物使鐵芯疊片和箱體構(gòu)通,形成接地。

(8)下夾件與鐵軛階梯間的木墊塊受潮或表面不清潔,附有較多的油泥,使其絕緣電阻值降為零時(shí),構(gòu)成了多點(diǎn)接地。

3 多點(diǎn)接地時(shí)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象

(1)在鐵芯中產(chǎn)生渦流,鐵損增加,鐵芯的金屬軟管不銹鋼軟管局部過熱。

(2)多點(diǎn)接地嚴(yán)重時(shí),又較長時(shí)間未處理,變壓器連續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致油及繞組也過熱,使油紙絕緣逐漸老化.會引起鐵芯疊片兩片絕緣層老化而脫落,將引起更大的鐵芯過熱,鐵芯將燒毀。

(3)較長時(shí)間多點(diǎn)接地,使油浸變壓器油劣化而產(chǎn)生可燃性氣體,使氣體繼電器動(dòng)作。

(4)因鐵芯過熱使器身中木質(zhì)墊塊及夾件碳化。

(5)嚴(yán)重的多點(diǎn)接地會使接地線燒斷,使變壓器失去了正常的一點(diǎn)接地,后果不堪設(shè)想。

(6)多點(diǎn)接地也會引起放電現(xiàn)象。

4 多點(diǎn)接地故障的檢測

鐵芯多點(diǎn)接地故障判斷方法通常從兩方面檢測:

(1)進(jìn)行氣相色譜分析.色譜分析中如氣體中的甲烷及烯烴組分含量較高,而一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w含量和已往相比變化不大,或含量正常,則說明鐵芯過熱,鐵芯過熱可能是由于多點(diǎn)接地所致。

色譜分析中當(dāng)出現(xiàn)乙炔氣體時(shí),說明鐵芯已出現(xiàn)間歇性多點(diǎn)接地。

(2)測量接地線有無電流.可在變壓器鐵芯外引接地套管的接地引線上,用鉗形表測量引線上是否有電流.變壓器鐵芯正常接地時(shí),因無電流回路形成.接地線上電流很小,為毫安級(一般小于0.3A).當(dāng)存在多點(diǎn)接地時(shí),鐵芯主磁通周圍相當(dāng)于有短路匝存在,匝內(nèi)流過環(huán)流,其值決定于故障點(diǎn)與正常接地點(diǎn)的相對位置,即短路匝中包圍磁通的多少.一般可達(dá)幾十安培.利用測量接地引線中有無電流,很準(zhǔn)確地判斷出鐵芯有無多點(diǎn)接地故障。

5 多點(diǎn)接地故障的排除

(1)變壓器不能停運(yùn)時(shí)的臨時(shí)排除方法:

①有外引接地線,如果故障電流較大時(shí),可臨時(shí)打開地線運(yùn)行.但要加強(qiáng)監(jiān)視,以防故障點(diǎn)消失后使鐵芯出現(xiàn)懸浮電位。

②如果多點(diǎn)接地故障屬于不穩(wěn)定型,可在工作接地線中串入一個(gè)滑線電阻,使電流限制在1A以下.滑線電阻的選擇,是將正常工作接地線打開測得的電壓除以地線上的電流。

③要用色譜分析監(jiān)視故障點(diǎn)的產(chǎn)氣速率。

④通過測量找到確切的故障點(diǎn)后，如果無法處理，則可將鐵芯的正常工作接地片移至故障點(diǎn)同一位置，用以較大幅度地減少環(huán)流。

(2)徹底檢修措施。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)變壓器存在多點(diǎn)接地故障后,對于可停運(yùn)的變壓器,應(yīng)及時(shí)停運(yùn),退出后徹底消除多點(diǎn)接地故障。排除此類故障的方法,根據(jù)多點(diǎn)接地類型及原因，應(yīng)采取相應(yīng)的檢修措施.但也有某些情況,停電吊芯后找不到故障點(diǎn)，為了能確切找到接地點(diǎn)，現(xiàn)場可采用如下方法。

①直流法。將鐵芯的金屬軟管不銹鋼軟管與夾件的連接片打開,在軛兩側(cè)的硅鋼片上通入6V的直流,然后用直流電壓表依次測量各級硅鋼片間的電壓,當(dāng)電壓等于零或者表指示反向時(shí),則可認(rèn)為該處是故障接地點(diǎn)。

②交流法。將變壓器低壓繞組接入交流電壓220~380V,此時(shí)鐵芯中金屬軟管不銹鋼軟管有磁通存在.如果有多點(diǎn)接地故障時(shí),用毫安表測量會出現(xiàn)電流(鐵芯和夾件的連接片應(yīng)打開).用毫安表沿鐵軛各級逐點(diǎn)測量,當(dāng)毫安表中電流為零時(shí),則該處為故障點(diǎn)