變壓器鐵芯接地故障處理

    摘要：本文通過一起變壓器鐵芯接地故障的處理實例，介紹了用電容器放電沖擊的方法。

     引 言

    變壓器鐵芯多點接地，是變壓器較常見故障之一，查找和處理都有一定的難度。常規的方法是吊罩檢查，若直觀上找不到故障點，一般用直流法或者交流法進行查找，不但工作量大、費用高、停電時間長給用戶用電造成影響，而且大型變壓器吊罩存在很大的風險。下面介紹一種用電容器放電沖擊法處理變壓器鐵芯多點接地的經過。

    1 經 過

    我公司興安變電所在1999年6月7日預防性試驗時，發現2#主變鐵芯絕緣電阻嚴重降低（鐵芯經小套管引至殼外接地），用兆歐表測量絕緣電阻讀數有時為0，此時用萬用表測量電阻為十幾歐姆；有時在0～40MΩ之間擺動，同時聽到變壓器內部有輕微的放電聲。其它試驗項目均正常（無色普儀，沒做絕緣油色普分析）。初步分析認為是殘留雜物引起鐵芯接地。

    2 變壓器基本情況

    此變壓器是92年9月哈爾濱變壓器廠生產的，型號為SFZ7—40000/110，92年11月投入運行，投運前吊罩檢查和試驗無異常。97年因保護電源中斷受到長達數分鐘的6KV側短路電流沖擊，造成6KV三相套管燒壞，變壓器油漏出著火，110KV A相套管閃絡。事后吊罩檢查在變壓器底部發現銅珠，測量線圈直流電阻、線圈絕緣電阻及鐵芯對地絕緣電阻均無異常，更換套管后，各項試驗均無問題。

    3 初步處理

    興安變擔負著興安和峻德兩個年產量近300萬噸高瓦斯、大水量的煤礦及周邊地區的供電任務。此變電所始建于解放初期，幾經擴建增容，使得變壓器周圍空間十分狹小，吊罩時需要運離現運行位置，這就意味著此變壓器需要長時間停電，將直接影響煤礦的生產與安全，這是不允許的。根據上述情況，決定放油后打開人孔檢查并用高速油流沖洗鐵芯。打開人孔檢查沒發現問題，沖洗鐵芯后測量鐵芯對地絕緣為5000MΩ，恢復正常值。注油后復測又變為0MΩ，將變壓器投入運行帶負荷測量鐵芯對地電流為0.6A，說明這次處理沒有效果，但進一步證實了是殘留物引起的鐵芯接地。

    4 電容器放電沖擊

    據有關資料介紹⑴，雜物懸浮引起的鐵芯接地可用電容器放電沖擊處理。電容器瞬間放電產生的巨大電流將熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間巨大沖擊電流產生的電動力使殘留雜物移開原來位置。但是，這種方法如何具體實施，如電容器容量如何選擇、沖擊電壓多高、對變壓器有何危害等，資料都沒介紹。經過縝密研究和分析，決定先用兩臺6.6KV 40Kvar并聯補償電容器加3000V電壓進行嘗試：

    電容量：
    放電沖擊能量：
    最大沖擊電流：
    最大沖擊功率：
    式中：Q ——并聯補償電容器容量，Kvar
    UN——并聯補償電容器額定電壓，KV
    U——電容器施加直流電壓（沖擊電壓），V
    R ——放電回路實測阻值，2.7Ω

    說明：由于回路聯接導線較長存在一定的電感，對放電電流的幅值和放電時間有一定影響，因此，最大放電電流沖擊值和最大沖擊功率只做參考。

    附圖是電容器充放電原理接線圖，按圖接好線后，開始給電容器充電，注意升壓速度要緩慢。當電壓達到3000V時，用絕緣拉桿斷開電容器與直流電壓發生器的連接線，與變壓器鐵芯外引線接觸，聽到一聲清脆的放電聲即完成放電沖擊。

    沖擊后測量鐵芯對地絕緣電阻為5000 MΏ，投入運行鐵芯接地電流測量不出來。運行到第19天，鐵芯接地電流突然增長到0.45A，停電復測鐵芯對地絕緣仍是0 MΏ，說明第一次電容放電沖擊效果不明顯，分析原因可能是放電電流小。次日進行第二次沖擊，將電容器充電電壓提高到6KV，

    放電沖擊能量：
    最大沖擊電流：
    最大沖擊功率：

    沖擊后測量鐵芯對地絕緣電阻為5000 MΏ，測量線圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預試時基本相同。當天投入運行至今已三年多，經過鐵芯接地電流監測和三年的預試，均無異常，說明這種處理方法取得了預期效果。

    5 結 論

    應用此法處理因殘留雜物引起的鐵芯接地故障效果明顯，節省時間，節省人力物力，簡單實用。但對鐵芯絕緣受潮或絕緣擊穿引起的鐵芯接地不能采用此法，仍需吊罩處理。

    參考文獻：⑴《電力設備預防性試驗方法及診斷技術》 中國科學技術出版社 陳化鋼