变压器铁心如何判断、检测、排除故障

变压器正常运行时不能将铁心多点接地。变压器正常运行中绕组周围存在交变磁场，由于电磁感应作用，高压绕组与低压绕组之间，低压绕组与铁心之间，铁心与外壳之间都存在寄生电容，带电绕组将通过寄生电容的耦合作用，使铁心对地产生悬浮电位，由于铁心及其它金属构件与绕组的距离不相等，使各构件之间存在着电位差，当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，便产生火花放电，这种放电是断续的，长期以往对变压器油和固体绝缘都有不良影响。

为了消除这种现象，把铁心与外壳可靠地连接起来，使它与外壳等电位，但当铁心或其他金属构件有两点或多点接地时，接地点就会形成闭合回路，造成环流，引起局部过热，导致油分解、绝缘性能下降，严重时会烧坏铁心硅钢片造成主变重大事故，所以主变铁心只能一点接地。

变压器铁心接地故障主要有：接地片因施工工艺和设计不良造成短路；附件和外界因素引起多点接地；由遗落在主变内的金属异物和铁心工艺不良产生毛刺、铁锈与焊渣等因素引起接地。

变压器铁心常见的故障类型有下述六种：  

（1）铁心碰壳、碰夹件。安装中由于疏忽未将油箱顶盖上运输用的稳钉翻转或拆除，导致铁心与箱壳相碰；铁心夹件肢板碰触铁心柱；硅钢片翘曲触及夹件肢板；铁心下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落，垫脚与硅钢片相碰；温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰等。

（2）穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。

（3）油箱内有异物，使硅钢片局部短路。如山西某变电所的一台 31500/110 型电力变压器发生铁心多点接地，吊罩发现在夹件与铁轭间有一把天柄螺丝起子；另一变电所一台60000/220型电力变压器吊罩启发现有一根120mm长的铜丝。

（4）铁心绝缘受潮或损伤，如底沉积油泥及水分，绝缘电阻下降，夹件绝缘、垫铁绝缘、铁盒绝缘（纸板或木块）受潮或损坏等导致铁心高阻多点接地。

（5）潜油泵轴承磨损，金属粉末进入油箱中，堆积在底部，在电磁引力作用下形成桥路，使下铁轨与垫脚或箱底接通，造成多点接地。

（6）运行维护差，不按期检修。

（1）钳型电流表法（在线测量）。对铁心外引的变压器用钳型电流表法，能准确地、不停电测试铁心多点接地故障。每年定期测量接地引线电流，一般电流应在100毫安以下，若大于此值，应加强监视。变压器投运后连续测量几次接地线电阻，作为初始值，若初始值本身就大，说明是变压器本身漏磁大所引起，以后所测数值相差不大即可认为无故障接地点。若接地线电流大于 1 安，且与初始值相比增加较多，则可能是低阻接地或金属接地故障，这种情况应及时处理。

（2）色谱分析法（带电取油）。抽样进行色谱分析，若总烃明显增加，且气体中的甲烷、乙烯占主要成分，而一氧化碳和二氧化碳气体与以往相比变化不大或基本不变，可判断为裸金属过热，可能是铁心多点接地或铁心硅钢片间维缘损坏需进一步检查。若上述总烃中出现乙炔，很可能是时隐时现的不稳定型铁心多点接地。

（3）绝缘电阻法（停电测试）。用 2500 伏摇表摇测铁心与外壳之间电阻，绝缘电阻在 200 兆欧及以上，说明铁心绝缘良好。若摇表指示铁心与外壳相通，可换用欧姆表测量铁心与外壳之间的电阻，若测量值为200~400欧时，说明铁心有高阻接地点，需对变压器进行铁心多点接地故障处理。

若测量值为1000欧以上时，流过地线的电流较小，且难以将故障排除，可不处理继续运行，定期进行在线监测，如钳型电流表法（有铁心外引线者）、油色谱分析法，发现异常后再处理。若测量值为1-2欧，则判断铁心有金属接地点，必须对变压器进行处理。

（1）对于铁 心有外引接地线的，可在铁心接地回路上串接电阻，以限制铁心接地电流，此方法只能作为应急措施采用。

（2）由于金属异物造成的铁心接地故障，一般情况下进行吊罩检查，都可以发现问题。

（3）对于由铁心毛刺，金属粉末堆积引起的接地故障，用电容放电冲击法、交流电弧法、大电流冲击法处理效果较明显。