实例一起变压器铁心多点接地故障的跟踪分析与现场处理

1.变压器基本信息

该变压器2001年3月底投入使用，型号为SZ9-10000/110，额定电压为110±8×1.25％/10.5，空载损耗为12.4kW，负载损耗为45.7kW，阻抗电压为9.82%。

2.带电检测发现缺陷

2021年8月运维人员对某变压器进行铁心接地电流测试，发现铁心接地电流达到5A，远超标准值（0.1A），初步判断铁心多点接地。随即通知试验人员对变压器进行取油分析，发现油色谱个别组分含量增长的现象，其测试结果见表1。

油色谱试验数据未发现乙炔，说明变压器内部没有放电现象，但总烃超标，且利用三比值法分析编码为012。由此推断，变压器出现了温度高于700℃的高温过热现象，进一步佐证了变压器存在铁心多点接地故障。

3.停电检查

对变压器进行停电试验，发现变压器铁心对地绝缘电阻为零。变压器绕组变形试验发现高压绕组低频段和低压绕组中频段均出现三相不一致现象，如图1和图2所示，但是变压器绕组介损及电容量试验发现电容量数据在合格范围内，说明变压器绕组未发生明显变形，可能只是铁心多点接地，同时垫块松动造成绕组内部分布电感发生改变，导致变压器频率响应特性发生变化。

▲ 图1 变压器高压绕组变形图

▲ 图2 变压器低压绕组变形图

随后对变压器进行局放试验，试验数据未明显超标。

考虑到变压器油色谱试验未发现乙炔，同时其余停电试验数据均在合格范围内，结合当时正值迎峰度夏，根据运行需要，该变压器停电试验后恢复送电。

现场采取安装限流装置的临时措施

1.试用电容充放电法消除接地点

考虑到处理流程的合理性和高效性，先采取电容充放电法将可能存在的悬浮物在电场作用下形成的导电小桥或尖端毛刺消除。在对铁心进行冲击试验后，接地现象仍未消除，铁心对地的绝缘电阻值仍为0，说明该方法不适用于该变压器铁心多点接地的消除。

2.现场吊罩处理

为了彻底解决主变铁心多点接地问题，在负荷较小时对该主变进行吊罩检查，变压器内部整体如图3所示。

▲ 图3 吊罩后主变整体图

检查发现A相线圈处夹件变形碰到铁心硅钢片，造成铁心多点接地，如图4所示。

▲ 图4 夹件碰铁芯

因夹件变形，A、B相线圈处于自由状态，顶压绝缘块已不起作用，如图5所示。

▲ 图5 A、B相线圈处于自由状态

3.故障处理方法

对故障点进行分析后，采取了如下消除措施：

（1）将夹件调平，消除铁芯多点接地。

（2）垫块恢复，固定A、B相绕组。

（3）对有裂纹的层压木进行更换。

▲ 图6 夹件与铁芯正常图

故障消除后进行交接试验，各项试验数据均在合格范围内，其中铁心对地绝缘电阻为14000MΩ，远大于标准值。

绕组变形试验结果如图7和图8所示，由图可知变压器高低压绕组变形曲线完全重合，说明变压器绕组变形故障已完全解决。

▲ 图7 处理后高压绕组变形图

▲ 图8 处理后低压绕组变形图

随后进行变压器局放试验，局放量小于100pC（注意值为300pC），局放结果也说明问题已完全解决。