变压器铁芯多点接地故障分析
电力变压器铁芯多点接地故障原因及处理措施
Guodian Science and Technology Research Institute (GSTRI)
3造成铁芯接地故障的主要原因 油箱中不慎落入金属异物，如铜丝、焊条头或铁芯碎片等 造成多点接地。 变压器的油泥污垢堵塞铁芯纵向散热油道，形成短路接地。 变压器油箱和散热器等在制造过程中，由于焊渣清理不彻 底，当变压器运行时，在油流的作用下，杂质往往被堆积在 一起，使铁芯与油箱壁短接。这种情况在强油循环冷却变压 器中尤其容易发生。
电力变压器铁芯多点接 地故障原因及处理措施
国电科学技术研究院
Guodian Science and Technology Research Institute (GSTRI)
目录
• 1 铁芯多点接地 • 2 铁芯多点接地的危害 • 3 造成铁芯接地故障的主要原因 • 4 铁芯多点接地的诊断方法 • 5 电力变压器铁芯接地故障的处理方法 • 6 防止铁芯多点接地的措施和运行中检测方法 • 7 铁芯多点接地案例分析
国电科学技术研究院
Guodian Science and Technology Research Institute (GSTRI)
5 电力变压器铁芯接地故障的处理方法 5.1 间歇性多点接地故障的处理
铁芯间歇性接地故障一般是由于变压器内存在导磁性颗粒 (例如铁锈、钢铁碎屑和焊渣等)沿磁场排列成导电的通道。 对于这种故障可采用脉冲电流法消除，脉冲电流法是将脉冲 电流发生器的输出端连接到铁心的接地套管上或已与接地网 断开的铁芯接地引下线上，发生器的另一端接地。充电电压 从2kV开始，逐级升高(例如2kV、4kV、6kV、8kV，充电电 压的上限根据铁心绝缘结构决定)。到达预定的充电电压后， 进行3次～5次冲击放电。
变压器铁芯多点接地故障简易处理方法
变压器铁芯多点接地故障简易处理方法1. 引言变压器作为电力系统中重要的电气设备，其运转状态直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在变压器运行中，由于各种原因会导致变压器故障，其中铁芯多点接地故障是一种比较常见的故障类型。
本文将围绕变压器铁芯多点接地故障，探讨其原因、诊断和处理方法。
2. 铁芯多点接地故障的原因变压器铁芯是变压器的重要部位，其主要作用是传输磁场，将电能从高压侧传递到低压侧。
铁芯多点接地故障是指变压器铁芯上存在多个接地点，这些接地点直接或间接地导致了变压器故障。
铁芯多点接地故障主要有以下原因：1.制造质量问题在变压器制造过程中，如果出现加工或装配问题，就会导致铁芯多点接地的问题。
例如铁芯与垫片安装不当，垫片漏装，导致铁芯不平整等。
2.外界因素影响外界因素，如雷击、电磁辐射、灰尘等，都可能导致变压器铁芯出现多点接地问题。
例如因电气绝缘污染导致变压器绝缘受到影响而出现接地。
3.长期运行的损耗变压器运行的过程中，由于各种原因，如变态操作、电缆故障、超负荷等，都可能导致铁芯长期受到损耗，在其运行寿命中逐渐出现多点接地故障。
3. 铁芯多点接地故障的诊断铁芯多点接地故障诊断是一个复杂的过程，需要通过综合分析来确定故障位置。
可以采用以下诊断方法：1.先通过变压器运行状态进行观察，如果变压器存在异常噪声、振动等现象，同时出现放电声音和异味等，可以初步判断有可能是铁芯多点接地故障。
2.对变压器进行绕组绝缘阻抗测试和变形测试，通过测试结果判断是否存在故障。
3.通过铁芯接地电感测试和筒形电场测试检测铁芯接地情况。
4.通过功率频率伏安特性测量和相位差测量技术，结合铁芯电感测试结果，来进一步排除故障位置。
5.最后可以进行现场测试和分析，在变压器开机状态下，通过外部电磁场测试来确定铁芯多点接地故障位置。
4. 铁芯多点接地故障的处理方法铁芯多点接地故障的处理方法主要分为以下几步：1.停机检修对于铁芯多点接地的故障，需要先通过停机检修来确定故障位置和严重程度。
变压器铁芯接地故障的分析及处理
变压器铁芯接地故障的分析及处理铁芯多位置接地是变压器常见的故障之一，文章对故障特征、原因及分析检查方法进行了详细的阐述，并使用常见的几种故障问题分析法对数据进行了比较。
然后对一个在变压器运行过程中发生的铁芯接地故障进行了分析，根据其气相和对故障点的检查和处理，指出了故障产生原因及应作的预防措施。
标签：变压器；铁芯；接地故障；气相分析法前言铁芯在变压器运行阶段是电场能转化为磁场能的核心部件。
铁芯处于不均匀电场的工作环境中，从而造成一种感应电容效应。
当铁芯的对地电位达到绝缘击穿值时就会产生对地放电，而放电过后又重新处于感应电容状态。
这种反复的充放电循环会使变压器固体绝缘损坏，并进一步导致绝缘油分解。
严重时直接导致接地片熔断或铁芯烧坏，从而损坏变压器。
故而及时发现和排除变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全稳定运行具有重要意义[1]。
1 故障分析1.1 问题的出现某变电站主变的SFPSZ7-150000/220在安装投运10年后，2010年的12月1日对该变压器进行油色谱分析时，发现油中含有故障特征气体，总烃含量159μL/L，已超过GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中规定的标准值，于是对该台变压器进行追踪检测。
12月4日在对该主变进行有色谱分析时，发现CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO和CO2含量均有明显上升趋势，尤其是CH4、C2H4含量上升幅度较大，C2H2含量达到2.1μL/L。
1.2 分析与论证三比值法来源于检测充油电气设备，内油、绝缘在故障下，裂解产生气体组分含量。
根据浓度与温度，对比其相对关系，筛选出五种特征气体，选取两种溶解度和扩散系数相近的气体，然后形成三个比值，编以不同的代码，这被称为三比值法。
来判断变压器故障性质的方法[2]。
根据12月1日、3日与5日，总共3次变压器油气相色谱分析，气相色谱检测值及三比值如表1所示。
在GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》中第十条第2点中，对故障主要方法为三比值法。
变压器铁芯多点接地故障分析和处理
变压器铁芯多点接地故障分析和处理摘要：变压器铁芯多点接地是一种常见故障，据有关统计资料表明，它在变压器总故障中占第三位。
因此，准确的诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。
关键词：变压器铁芯接地故障宁夏扶贫扬黄灌溉工程三泵站S9--3150/110主变压器自2001年投入运行至今已有三年余，每年春冬两季灌溉期四个月，累计运行时间约为15个月左右。
2004年冬灌前运行单位做预防试验时，发现该变压器铁芯多点接地。
近期变压器制造厂家（天津瞬日变压器有限公司）前来现场进行测试，也认定变压器故障为铁芯多点接地。
为促进变压器的尽快修复，线对变压器铁芯接地故障进行分析，并提出修复建议如下，謹供参考。
一、变压器铁芯多点接地故障分析（一）什么是铁芯多点接地变压器在正常运行中，带点的绕组及引线与邮箱间构成的电场为不均匀电场，铁芯和其他金属件就处于该电场中。
因此，铁芯与大地间产生一定电位，通常称为悬浮电位，当两点的电位差达到能够击穿其间的绝缘时，便产生火花放电，形成铁芯与壳体的接地，这种接地称为铁芯的悬浮接地。
另一种接地则是因为变压器铁芯与其附件因设计方案或制造工艺不良，造成局部间隙过小或铁芯各部绝缘降低，变压器运行中铁芯与其他部件受热或电磁力的作用，导致铁芯碰壳形成接地，这种接地称为硬接地。
国家标准规定，电力变压器铁芯和较大金属零件均应通过油箱可靠接地。
这样，铁芯与大地之间的寄生电容被短接，使铁芯处于零电位。
如果变压器铁芯产生悬浮接地或硬接地，铁芯便产生两点以上的接地，称为多点接地。
多点接地在接地点间会形成闭合回路，在电位势的作用下造成环流导致事故发生，为保证变压器安全运行，变压器铁芯决不允许多点接地故障发生。
（二）、造成铁芯多点接地故障的主要原因造成该变压器铁芯接地故障的主要原因应首先考虑变压器设计方案和制造质量问题，但也不排除变压器运行的因素。
由于变压器外罩在工厂已全部焊死，变压器在安装前无法对其内部进行检查。
变压器铁心多点接地的故障和原因分析
变压器铁心多点接地的故障和原因分析摘要：在变压器运行当中，应确保变压器产品单点可靠接地。
当变压器铁心多点接地问题发生时，将对变压器的安全运行产生严重的威胁。
在本文中，将就变压器铁心多点接地的故障和原因进行一定的研究与分析。
关键词：变压器；铁心多点接地；故障；原因；1 引言在电力变压器运行当中，变压器具有着较为多样的故障类型，且导致故障发生的原因也十分复杂，常见的内部故障包括有电路故障、绝缘故障以及磁路故障等等。
在变压器磁路故障当中，铁心多点接地是其中较为常见的故障类型，在变压器故障当中占据着较大的比例，且将导致较为严重安全隐患的出现。
对此，即需要能够做好该问题发生原因的把握，又要做好该故障问题寻找以及处理措施的应用。
2 多点接地原因通常来说，在变压器铁心多点接地情况下对接地线当中电流值进行计算存在着一定的困难，其具体大小同故障点同正常接地点的位置具有直接的关联。
在变压器运行当中，当铁心存在多点接地情况时，其同闭合回路所包含的磁通则会在回路当中对一个电动势进行感应，其中的电流也将随之增加。
在具有较大感应电动势、且铁心电阻较小时，铁心正常接地线上所经过的电流将达到几十安培或以上。
该种较大电流的存在，则会在使其局部发生过热的同时形成可燃性气体，甚至会因对接地片烧断而使铁心形成悬浮电位，在使其发生局部放电情况的同时对铁心硅钢片造成烧损，并因此带来较长的修复时间以及较高的修复费用。
3 故障检测方式对于铁心多点接地问题来说，其故障点经常处于肉眼难以发现之处，并因此对现场查找带来较大的难度。
在问题发生之后，则需要在充分联系现场实际的基础上做好故障的查找。
具体来说，该问题的检测方式有：第一，带电检测法。
当电力变压器处于运行状态时，在铁芯接地引下线上通过钳形电流表的应用对引线进行测量，看其是否具有电流。
当铁心处于多点接地情况、具有较大的环流时，经过铁心接地线的电流值则将增加。
在实际进行测量时，要做好方法的控制，以水平方式做好钳形表的放置，使其接地引下线能够从卡钳的中心位置穿过。
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
大家知道，运行中的变压器铁心必须有一点可靠接地，如两点或多点接地就属于故障。
当运行中的变压器发生两点或多点接地故障时，就会形成铁心工作磁通周围有短路匝存在。
短路匝产生很大的涡流和环流使铁心发热，油温升高，绝缘件炭化，产生可燃气体，引起轻瓦斯不断动作。
如果接地不好，环流可能断续发生，使绝缘油游离炭化。
这时应对油进行色谱分析，以判断故障性质。
变压器铁心多点接地故障是比较常见的一种故障，如厂家设计制造不良，内部绝缘距离不够，油内有金属焊碴等都可能引起多点接地故障。
1穿心螺栓的螺孔如开得不正，穿螺栓时铁心硅钢片受外力作用，靠外边的硅钢片会向外膨胀，并进入套座内与套管相接，造成铁心多点接地。
2夹件槽钢套座孔开得过大或者套座不合格，组装套座后歪斜，进入夹件槽钢孔内，与铁心凸起的边片相接，引起铁心多点接地。
3上夹件槽钢与变压器油箱顶盖加强铁相碰，也会引起铁心多点接地故障。
4变压器油箱与铁心有定位钉时，在变压器投入运行前必须把上部定位钉的盖板翻过来，使定位钉与定位螺孔离开，不然变压器投运就会发生铁心多点接地。
5下轭铁的夹件托板如与铁心相碰也可能造成铁心多点接地。
变压器铁心多点接地故障的原因及处理
变压器铁心多点接地故障的原因及处理一、压力容器定期检验的重要性压力容器是一种特殊设备，其工作条件差，在运行和使用中损坏的可能性比较大。
因压力容器内部的介质具有很高的压力，有一定的温度和程度不同的腐蚀性等等，并且在不停地运动，不停地对压力容器产生各种物理的、化学的作用，因而使容器产生腐蚀、变形、裂纹、渗漏等缺陷。
因此，即使压力容器的设计合理，制造质量很好，设计制造过程中没有留下陷患，运行操作无误，仅仅因为压力容器工作条件差这一点，也会在运行中出现各种缺陷。
实际情况是相当复杂的，压力容器的用材、设计、制造都会产生缺陷，虽经过质量检验，也只能把缺陷控制在允许范围内。
这些缺陷在运行过程中，往往会发展成严重缺陷和破坏性事故的根源。
运行中操作不当和日常维护保养不好，都可能严重损坏设备，造成缺陷或加剧已有缺陷。
对压力容器进行定期检验是及早发现缺陷，消除事故隐患，保证安全运行的一项重要措施。
如某厂一台高压热交换器，1955年从外厂调入时作过水压试验，试验压力为3920N/cm＜sup＞2＜sup＞，检查合格。
1959年做定期检查中发现内壁有裂纹，在作水压试验时，压力升到3312N/cm＜sup＞2＜sup＞时，容器突然脆裂，碎成五块。
这充分说明压力容器定期检验的重要性和必要性。
二、定期检验的期限和内容（一）检验期限压力容器定期检验期限，应根据操作条件（如介质的特性），使用环境及原有的缺陷情况等来决定。
对介质无明显的腐蚀性以及无重大缺陷的容器，每年至少作一次外部检查；每三年至少作一次内外部检验；每六年至少作一次全面检验。
工作介质有腐蚀性，而且按腐蚀速度控制使用寿命的容器，内外部检查的间隔期限不应超过容器剩余寿命的一半。
由于结构原因无法进行内外部检查的容器。
以及使用期达15年的容器，应根据具体情况缩短全面检查（水压试验）的检验周期。
用非金属衬里的容器，衬里层完好时全面检验的周期可延长，但不得超过八年。
对一些特殊情况的压力容器也要按定期检验的内容和程序作检验。
变压器铁芯多点接地故障分析及处理方法
文章编号:100926825(2007)0820187202变压器铁芯多点接地故障分析及处理方法王小军摘 要:详细介绍了变压器常发性故障———铁芯多点接地的几种类型及其成因,提出了变压器铁芯多点接地故障的处理方法及处理步骤,指出准确及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
关键词:变压器,铁芯,故障,处理方法中图分类号:TU856文献标识码:A 变压器的绕组和铁芯是传递、变换电磁能量的主要部件,保证它们的安全是变压器可靠运行的关键。
铁芯多点接地会在接地点形成闭合回路,造成环流,引起变压器铁芯局部过热导致绝缘油分解和绝缘老化,还可能使接地片熔断或烧坏铁芯,导致铁芯电位悬浮,产生放电,甚至损坏变压器。
因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障,对保证变压器的安全运行具有重要意义。
1 变压器铁芯多点接地故障的类型和成因变压器铁芯多点接地故障按接地性质可分为两大类:不稳定接地和稳定接地。
1)不稳定接地是指接地点接地不牢靠,接地电阻变化较大,多是由于异物在电磁场作用下形成导电小桥造成的接地故障,如变压器油泥、金属粉末等。
2)稳定接地(也称死接地现象)是指接地点接地牢靠,接地电阻稳定无变化,多是由于变压器内部绝缘缺陷或厂家设计安装不当造成的接地故障,如铁芯穿芯螺栓、压环压钉的绝缘破坏等。
2 变压器铁芯多点接地故障的分析和处理1)试验数据分析,判断是否存在铁芯多点接地故障。
试验数据分析包括变压器油色谱数据分析和电气测量数据分析。
a.色谱数据分析:目前,用油中溶解气体色谱分析方法是监测变压器铁芯多点接地故障最简便、最有效的方法。
常用的是“三比值法”和德国“四比值法”。
由于三比值法只能在变压器油中溶解气体各组分含量超过注意值或产气速率超过限值方可进行判断,不便于在故障初期进行判别,因此建议使用“四比值法”进行判断。
利用五种特征气体的四对比值来判断故障,在四比值法中,以“铁件或油箱中出现不平衡电流”一项来判断变压器铁芯多点接地故障,其准确度是相当高。
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变压器铁芯多点接地故障分析
【摘要】变压器是电力系统中的核心设备，在发供电企业中起着枢纽环节，一旦变压器出现故障，将大大的影响系统的安全稳定运行，本文将从变压器常见的一项故障——铁芯多点接地谈起从诊断、分析和消除三方面详细的予以阐述，最终让读者从中了解一点变压器知识。
【关键词】接地方式；故障的类型；诊断方法
０．前言
变压器铁芯多点接地故障将会直接导致变压器铁芯过热，烧毁线圈。
因为铁芯多点接地，在这些点上就会形成环流，产生局部过热，长时间运行引发铁芯发热，因此变压器只能一点接地。
而铁芯多点接地分为两种，一种是铁芯不稳定性多点接地，一种是铁芯稳定性多点接地。
对变压器铁芯多点接地的研究是十分必要的。
从哈尔滨电业局近几年来变压器内部故障和发现的缺陷来看，基本上表现为两方面：一是变压器线圈直流电阻不合格，一是变压器铁芯多点接地。
如此多的隐患给系统稳定运行带来不安全因素，这就要求我们对此故障进行全面检测、诊断、发现并及时处理。
1.变压器铁芯正确接地方式
在变压器正常运行时中，带电的绕组及引线与油箱间构成的电场为不均匀电场，铁芯和其他金属构件就处于该电场中。
高压绕组与低压绕组之间、低压绕组与铁芯之间、铁芯与大地（变压器油箱）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一定的电位，通常称为悬浮电位。
由于铁芯及其他金属构件所处的位置不同，具有的悬浮电位也不同，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，放电后两点电位相同；但放电立刻停止，然后再产生电位差，再放电……。
断续放电的结果使变压器油分解，长期下去，逐渐使变压器固体绝缘损坏，导致事故发生，显然是不允许的。
为避免上述情况发生，国标规定，变压器铁芯和较大金属零件均应通过油箱可靠接地，20000kVA及以上的变压器，其铁芯应通过套管从油箱上部引出并可靠接地。
具体做法是将变压器铁芯与变电站的主网系统可靠连接。
这样，铁芯与大地之间的寄生电容被短接，使铁芯处于零电位，这时在地线中流过的只是带电绕组对铁芯的寄生电容电流。
对三相变压器来说，由于三相结构基本对称，三相电压对称，所以三相绕组对铁芯的电容电流之和几乎等于零。
目前，广泛采用铁芯硅钢片间放一铜片的方法接地。
尽管每片之间有绝缘膜，仍然认为是整个铁芯接地。
从铁芯两端片可测得其电阻值，此电阻一般很小，仅为几欧到几十欧，在高压电场中可视为通路，因而铁芯只需一点接地。
通常变压器为了确保铁芯一点接地，其铁芯的接地方式有四种如下：
1.1当上下夹件间有拉杆或拉板且不绝缘时，接地铜片连接到上夹件上，再由上夹件经吊芯螺杆接地；
1.2上下夹件不绝缘时，接地铜片从下夹件经地脚螺丝接地；
1.3当上下夹件间绝缘时，在上下铁轭的对称位置上各插一接地铜片连接夹件，由上夹件经铁芯片至下夹件再接地，要求接地片位置对称的目的是为了避免铁芯两点接地；
1.4当采用接地套管时，铁芯经接地片至上夹件与接地套管连接接地。
2.铁芯故障的类型
铁芯故障的类型有以下几种：
2.1铁芯碰壳、碰夹件。
安装、大修安装完毕后，由于工作人员疏忽，未将油箱顶盖上运输用的稳钉（定位）翻转过来或拆掉，导致铁芯与箱壳相碰；铁芯夹件纸板碰触铁芯柱；铁芯下夹件垫脚与铁轭间纸板脱落；温度计座套过长与夹件或铁轭、芯柱相碰。
2.2穿芯螺栓钢座套过长与硅钢片短接。
2.3油箱内有金属异物，使硅钢片局部短路。
2.4铁芯绝缘受潮或损坏，箱底沉积油泥及水分，绝缘电阻下降，夹件绝缘受潮或损坏等，导致铁芯多点接地。
2.5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，使下铁轭与垫脚或箱底接通，造成多点接地；
运行维护差，到期不检修或大修。
3.变压器铁芯多点接地故障的诊断方法
变压器铁芯多点接地故障的诊断方法一般有两种：气相色谱分析法和电气法，现分别阐述：
3.1气相色谱分析法
这种方法是目前诊断大型电力变压器铁芯多点接地的最有效的方法。
众多发生铁芯多点接地故障的变压器油中溶解气体色谱分析结果表明，变压器发生这一故障时，其色谱分析结果通常有以下特点：
3.1.1总烃含量高，往往超过《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996规定的注意值（150ppm），其组成气体含量的排列依C2H4—CH4 —C2H6—C2H2顺序递减，即使是油中特征气体组成气体含量未达到注意值，也遵循以上的递减规律。
3.1.2C2H4是铁芯多点接地故障的主要特征气体。
如果我们将烃类各组成含量与总烃（C1+C2）的比率计算出来，加以统计，得到变压器铁芯多点接地时烃类与总烃的比率，明显C2H4比率最高。
3.1.3总烃产生速率往往超过《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996规定的注意值（密封式为0.5mL/h），其中乙烯的产生速率呈急剧上升趋势。
3.1.4用IEC三比值法时，其特征气体的比值编码一般为0、2、2。
3.1.5估算的故障点温度一般高于700℃，低于1000℃。
如果色谱分析出现上述特征，并设法证实不是分接开关接触不良和潜油泵故障引起的裸金属过热，同时，如测得铁芯绝缘电阻为零或比投运前明显下降时，则基本上可以判断为变压器发生了铁芯多点接地故障。
当然用气相色谱分析法可使主变不停电，定期取油样分析就可。
3.2电气法
3.2.1带电电气法测试分析：用钳形电流表测量铁芯接地回路电流，若电力变压器在运行中，可在变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上用钳形电流表测量引线是否有电流。
《电力设备预防性试验规程》DLT/596—1996中规定运行中变压器铁芯接地电流不大于0.1A，如果铁芯多点接地，环流很大时，则流经铁芯接地线的电流可能明显增大，有的可达几安甚至几十安电流。
目前我局对此项目仍未进行监测。
我局大部分主变已将铁芯接地外引下变压器，以便今后在这方面开展测试。
3.2.2停电电气测试分析法，停电后对变压器可能出现的铁芯多点接地电气测试的内容和方法为以下两步骤：（1）正确测量各级绕组的直流电阻，若各数据未超标，且各相之间与历次测试数据之间相比较，无名显偏差，变化规律基本一致，由此可以排除故障部位在电器回路内（如分接开关接触不良，高压引线松动，套管导电杆两端引线接触不良等）。
（2）为进一步核定是否为铁芯多点接地，可断开接地线，用2500V兆欧表对铁芯绝缘电阻测试，最终判定铁芯是否为两点以上接地。
所以变压器的定期大修是是十分必要的，同时加强变压器绝缘项目的力度是势在必行的。
而油中色谱分析监视故障点是一种比较好的方法，我们要大力推广变压器色谱在线监测，座在办公室就可轻松地对主变进行色谱分析，对铁心多点接地的故障随时随地都在掌握之中，消除这一故障也是准确的，快速的。