淺談電力變壓器鐵芯多點接地過熱危害分析與處理方法
科技專論
作者：劉德祥 白秋傑 段明慧
【摘要】故縣水電廠尋峪變電站SFS7L7-16000/110型油浸風冷變壓器，油樣預防性試驗時發現變壓器油中總烴、氫氣含量分別為1268.11、168.39PPm超過注意值，經采用國標《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則》特征氣體三比值法分析，發現變壓器內部存在（300～700）℃中溫過熱點，該過熱點可引起保護動作跳閘事故，進一步發展會引起燒壞元件等事故，綜合以上原因經分析。認為該故障已嚴重影響該變壓器的安全運行且故障位置難以確定，必須盡快進行故障處理，需吊罩檢查，確定故障性質及故障點，並進行徹底處理。
【關鍵詞】電力變壓器；過熱；鐵芯多點接地；分析處理；預防措施
1.概況
該變壓器作為近區負荷的供電設備，擔負著周邊地區35KV尋沙線、尋河線、尋杜線、尋崇線和變電站10KV生產生活用電供電任務，主要為生活用戶、礦區用戶和當地區域供電。其中35KV線路兩回，10KV線路四回，對周邊的經濟發展和安全生產起著重要作用。
2.綜合分析
對變壓器內部存在（300～700）℃中溫過熱點可能引起過熱故障原因的分析：
2.1變壓器鐵芯層間扭曲變形搭接或者機械損傷，小粘結片麵造成鐵芯層間短路，引起的局部過熱；
2.2變壓器鐵芯立柱穿心螺杆絕緣墊片老化或損壞，造成鐵芯連接性短路，磁通集中形成渦流引起局部過熱；
2.3變壓器中運行油因鐵芯點過熱，絕緣材料老化，油質劣化引起惡性循環使絕緣性能變壞，造成低電阻短路過熱；
2.4產生過熱故障原因有：導線過電流；鐵芯局部短路；鐵芯多點接地，形成環流；分接開關接觸不良；接線焊接不良，電磁屏蔽不良，使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等現象。
經綜合分析結果不容樂觀，盡快消除此類隱患，避免以後不能正常運行，造成更大的經濟損失。此類缺陷已嚴重影響到變壓器的安全運行和使用壽命，分析和消除此類故障意義重大。
3.檢查論證
因為該故障是一種軟故障，目測看不到，如果通過現場吊罩檢查找不到故障點，就需要運輸到廠家大修。經過現場研究決定先對尋一號主變壓器進行現場吊罩檢查修複。
3.1吊罩後我們首先對變壓器鐵芯、線圈表麵進行了檢查未發現明顯故障點；
3.2對鐵芯穿心連杆端部絕緣部分進行檢查，絕緣墊良好；
3.3對各部絕緣材料檢查，外觀良好，未見老化過熱碳化現象；
3.4調節變壓器有載調壓開關，測量各擋位繞組直流電阻值在合格範圍內；
3.5懷疑是懸浮物造成，現場用氮氣進行吹掃後，解除鐵芯一點接地連線，測量鐵芯絕緣為0；
3.6現場用合格的變壓器油進行澆灌衝洗，未能消除故障。
通過以上檢查，確認了該故障屬於鐵芯多點接地造成，變壓器鐵芯多點接地，是變壓器較常見故障之一，現場處理都有一定的難度。因為該故障點類型較多，查找難度大，如果消除不了就要返廠大修。
4.確立方案
4.1消除變壓器鐵芯多點接地現場可利用的方法比較：
1）用直流焊機進行大電流衝擊法，衝擊電流不好確定，衝擊時間長易造成鐵芯絕緣受損。
2）采用2500V兆歐表對電容器進行充電，再由電容器對變壓器鐵芯進行放電，電容器電壓和放電時間不好確定。
通過研究比較，決定用電容器放電衝擊法進行處理，水電廠實驗室有實驗儀器，變壓器線圈和鐵芯在空氣中暴露容易受潮，時間不宜超過12小時，故障查找和排除有一定困難，鐵鏽、焊渣、懸浮物、油泥沉積造成的多點接地，更是難於查找。
4.2現場條件確立方案：
方案一：用電容器放電衝擊法處理變壓器鐵芯多點接地
利用電容器瞬間放電產生的巨大電流熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間巨大衝擊電流產生的電動力使殘留雜物脫離原來位置。考慮到對鐵芯絕緣的保護，故放電電壓不能高於2.5KV。
方案二：變壓器返廠處理
如現場條件限製，缺陷無法在現場處理，則返廠處理。返廠處理需要經過長距離運輸到變壓器廠家，然後在該廠車間內進行處理，處理完後再加油運回現場。
方案比較：方案一，用電容器放電衝擊法處理變壓器鐵芯多點接地，基本不產生費用，雖然存在一定風險，但是風險是在可控範圍內的；方案二，現場無法處理時采用變壓器返廠處理，但運輸費用較高，檢修費更高，耗時較長，可以徹底消除過熱故障。經比較與現場實際情況結合確定采用方案二。