干式变压器铁芯多点接地故障发现与处理【摘要】干式变压器铁芯多点接地故障在变压器实际使用过程中较为多发,铁芯出现两点或多点接地时,不但会增加变压器损耗,而且会引起变压器局部过热,最终造成变压器的损坏｡以内蒙古京泰发电有限责任公司煤泥变压器铁芯多点接地故障为例,通过对干式变压器多点接地故障的发现､故障原因分析､故障处理进行详细介绍｡总结为避免干式变压器铁芯出现多点接地故障在日常维护､检修中需采取的防范措施,同时为干式变压器故障处理提供借鉴｡【关键词】干式变压器；铁芯多点接地故障；查找；处理措施电力变压器在电力系统中起着举足轻重的作用，它的安全运行直接关系到电网、电站的安全可靠性。
随着经济的发展，近年来，干式变压器 (以下简称干式变) 在全世界得到了迅猛发展。
干式变以其散热、防潮性能好，低损耗，局部放电小，噪音小，占地空间小，过载能力强，节能效果好等特点，在配电系统中应用比例越来越大。
1干式变压器的概念与结构特征1.1干式变压器的概念所谓干式变压器,是铁芯与绕组不浸泡在油脂当中,使用空气作为冷却介质的变压器设备｡其冷却形式主要有自然冷却与主动控制等方式｡其中在自然冷却的过程中,能够在标准容量下实现长期运转;主动控制冷却时,其输出容量能够增强50%以上,适合在断续高功率状态下或者紧急状态下使用这一模式｡因为高负荷模式时负载损耗与阻抗电压大幅提升,其经济效益无法达到最高,因此对于干式变压器来讲,不应当使其长期处于连续高负荷运行状态之下｡1.2干式变压器的使用特点因为干式变压器在使用过程中,表现出抗短路能力强､日常保养维护工作量较低､运行效率高､体积较小､噪音小等优势,常用在对防火､防爆要求较为严格的区域｡并且在长期使用过程中,体现出如下特点｡(1)安全性优秀,具有防火能力强､对周围环境造成污染程度较低､能够直接在负荷中心使用;(2)经过不断优化改良,国产干式变压器已经涵盖诸多国内先进技术,机械强度好､抗短路能力优秀､局部放电小､热稳定性优秀､可靠性优秀､整体使用寿命远高于其他类型变压器;(3)同其他类型变压器进行对比,干式变压器具有更加优秀的散热能力和超负荷运行能力,在采用强迫空气冷却方式时,运行容量能够提升50%以上2多点接地故障处理方式(1)按照现场干式变压器的实际情况,判定处理外部因素导致的多点接地故障,干式变压器因为长时间未使用或未密封､积灰､受潮等因素导致多点接地的,通常需对铁芯表层开展清理后使用多个白炽灯对铁轭进行烘烤,使用白炽灯对铁轭加热让铁芯与铁轭之间的绝缘件受热后蒸发水分,但这一方法需要消耗较多时间,在条件允许的情况下,可使用空载法进行烘焙｡需要做好安全防护工作,将其变压器高压侧开路,低压侧通过额定电压,所消耗时间较少｡若排除绝缘件受潮影响原因,如果其绝缘电阻仍然为0,可以使用交流试验装置对铁芯进行加压处理,若故障接地点不牢固,在电压上升的过程中会形成放电点,可以基于放电点的所处位置开展处理｡若在实验装置电流逐渐上升同时不能升压,也没有放电现象,则代表故障点接地牢固,因此需要从内部因素考量故障原因并处理｡(2)若排除外部因素,则需要考量是否为内在因素造成的铁芯接地故障｡一般使用直流､交流法对铁芯多点接地故障点进行找寻,但针对干式变压器来说,找寻故障点存在有一定难度｡从变压器构造进行认识,多点接地现象一般出现在上下夹件､穿心螺杆以及铁芯拉板等位置｡因为上下夹件与拉板在铁芯同侧是组成一体的,所以上下夹件是相连｡若故障未在穿心螺杆位置,需要对夹件上的紧固螺杆进行拆除,让夹件和铁芯分离后再进行测试,以此判定故障点｡因为变压器由夹件承载,若需要拆卸夹件测量绝缘电阻,则难度较高,同时对大容量干式变压器拆夹件现场检修条件不满足,为了避免对其进行返厂处理,对该故障建议采取电容放电冲击的方法进行排除｡3设备概况某发电有限责任公司煤泥低压配电系统所使用的两台干式变压器的型号为SCB10-2500/6.3,由中电电气(江苏)股份公司制造｡机组正常运行过程中,点检员在巡检过程中发现1号煤泥变压器声音异常,疑似放电,由于在运行过程中变压器外壳振动和电磁声较大,通过人类听觉无法进行直观判断｡4故障诊断4.1故障排查方案(1)在不停电情况下对干式变压器做红外成像,检查变压器是否有异常温升点;通过调取历史实验数据,对比相同生产厂家､相同工况变压器红外成像数据,发现变压器本体温度正常,铁芯温度明显高于历史值,确定停运变压器进行检查､消除｡(2)变压器停运后对变压器本体进行清扫后外观检查无异常;测量变压器绕组绝缘电阻无异常｡(3)使用绝缘电阻测试仪测量铁芯—夹件地绝缘电阻为0,并伴有异常放电声,确定故障为变压器铁芯多点接地｡(4)对变压器进行直流电阻试验,变压器三相直流电阻正常｡4.2原因分析变压器正常运行时,是不允许铁芯多点接地的｡因为变压器正常运行中,绕组周围存在着交变的磁场,由于电磁感应的作用,高压绕组与低压绕组之间,低压绕组与铁芯之间,铁芯与外壳之间都存在着寄生电容,带电绕组将通过寄生电容的耦合作用,使铁芯对地产生悬浮电位｡由于铁芯及其他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｡当铁芯与铁芯夹件之间绝缘片移位,两点之间的电位差达到能够击穿其之间铁芯表面的绝缘漆和空气间隙时,便产生爬电或电弧放电,当这种放电连续时,铁芯发生多点接地导致铁芯发热和运行过程中的放电声｡经检查01煤泥变压器铁芯拉板与铁芯之间绝缘垫,靠近上部铁芯夹件一端发生严重错位,导致铁芯和铁芯拉板之间仅有一层绝缘漆和不到5mm空气维持绝缘,当变压器铁芯和铁芯拉板之间电位差达到击穿条件时,铁芯即对拉板进行放电发出放电声,导致变压器铁芯发生多点接地故障｡在检查过程中发现,变压器A､C两相铁芯拉板同样发生错位情况但还未发生放电接地情况｡确定故障后,根据检查结果,分析发生这种情况的原因可能是变压器在运输､安装过程中铁芯夹件和拉板受力发生整体的偏移,在投入运行后由于变压器铁芯绝缘漆完好,加之铁芯和拉板之间有一定缝隙所以未发生铁芯的接地故障,经过长时间的运行后,铁芯绝缘漆发生老化导致铁芯和拉板之间发生了击穿现场,进而导致铁芯发热异常｡4.3故障处理针对绕组过热这一问题，配电企业首先需要考虑对现有的负荷运载模式进行优化调整，降低负载过高的干式变压器的负载，并对一些重要节点上的干式变压器绕组上的问题变化进行实时跟踪记录；其次，电力企业需要对配电室内的通风效果进行优化调整，科学降低环境温度，让干式变压器在运行过程中可以得到有效散热。
