1、牵引变压器铁芯多点接地故障性质的判断及处理方法刘效锦随着列车载重量及车流密度的提高，作为电气化铁道的心脏的牵引变电所，其供电电流及供电量迅速增加，会加剧变电设备的老化，特别是作为核心设备的牵引变压器， ，其运行的可靠与否将直接维系铁路的安全运行。根据运行经验表明，变压器铁芯接地故障已成为变压器频发性故障之一，它在变压器总事故中占 3050。通过对不同变压器运行现象、试验数据、处理后的结果进行分析，其故障性质各有差异，相应的处理方法也有区别。现已曾发生该故障的四台变压器为例进行分析，处理方法有以下几种：第一种：现象：用 2500V 兆欧表进行铁芯对地摇测，测得铁芯对地绝缘电阻为零，经用 500V
2、 兆欧表摇测也为零，用万用表（10K 档）测试为零或接近于零，经测量铁芯对地环流较大，但变压器温升较快。经油化验色谱分析，特征气体变化明显，如表1：气体种类 H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 总烃故障前 58 300 762 12 4.6 10 0 26.6故障后 30 300 1524 21 6 20 0 47从表中气体含量变化可以看出，总烃含量增加，CO 2 气体变化明显，铁芯过热。故障判断：金属性多点接地。故障原因：铁芯对地绝缘击穿或铁芯对地间构成金属通道，从而造成铁芯过热。处理方法：将变压器放油至低压套管根部以下，拆除铁芯引线盖板检查，看引线是否有碰壳现象，若不
3、能排除只能将变压器油全部放空，进行吊盖检查，将变压器外壳吊起来以后，再将铁芯对地进行摇测，看其数值是否变化，如果故障现象消失，说明接地故障乃油中游离杂质或金属性毛刺搭接在铁芯与外壳之间所致，由于放油使其位置发生变化，接地故障消除，如果绝缘电阻较放油前显著增大，其接地原因多为变压器中进入水所致，由于水重油轻，进入变压器内部的水沉集于变压器底部，浸没底垫绝缘，构成铁芯接地。若放油前后绝缘电阻变化不大，则用兆欧表摇测穿芯螺栓对铁扼的绝缘电阻，如有接地现象，说明绝缘纸击穿，予以更换后重新摇测，当确认穿芯螺栓对铁扼绝缘良好后，铁芯对外壳的接地现象仍然存在，应着重检查变压器的铁芯和外壳可能相连，特别是距离
4、较近的部位，看是否有金属异物搭接，如果仍不能排除，只能借助于其他方法进行检查，在现场多借助电焊机来进行检查，具体方法是将电焊机的接地端接地，在铁芯上放一铁板进行起弧，在焊接过程中仔细观察铁芯和底座的连接部位，通过起弧将金属毛刺烧损，使故障得以排除。第二种：用 2500V 和 500V 兆欧表进行铁芯对地摇测绝缘电阻为零，但用万用表（10K 档）进行测量，电阻能达到几十千欧以上，用钳形电流表测量铁芯环流较小（几安） ，变压器可正常运行，温升不明显。经油化验色谱分析后，发现特征气体变化也较为明显，如表 2：气体种类 H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 总烃故障前 6.5 48
5、.5 1221 3 1.85 1.4 0 6.25故障后 135 273 3572 13.2 2.7 8.5 1.0 25.8从表中气体变化可以看出，总烃含量增大，H 2、CO 、CO 2 明显增大，且 C2H4 有生成。故障判断：变压器内部油和纸中形成电弧。故障原因：在电流流过绝缘纸板和外壳间时形成电弧。处理方法：将油放至低压套管下部，拆除铁芯接地引线盖板检查，看引线是否有碰壳现象，若未发现异常，将油全部放尽，吊壳处理，将变压器吊壳以后，按第一种所述的处理方法对铁扼、穿芯螺栓及外观进行检查，如无异常，用千斤顶将铁芯抬起，更换底垫绝缘并复测铁芯对地绝缘电阻，这种故障多数是由底垫绝缘老化引起。第
6、三种：用 2500V 和 500V 兆欧表进行铁芯对地摇测，绝缘电阻为零，但用万用表（10K 档）进行测量，电阻能达到几十千欧以上，用钳形电流表测量铁芯环流较小（几安） ，变压器可正常运行，温升不明显，经油化验色谱分析，特征气体变化较为明显，如表3：气体种类 H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 总烃故障前 0 89 580 6.6 2 2.5 微量 11.1故障后 30 141 519 7 6.2 2.7 微量 15.9备 注 故障前带有电焊造成少量乙炔故障判断：变压器中油和纸过热。故障原因：由油中杂质附着在铁芯与外壳的绝缘部位形成局部环流。处理方法：将变压器油全部放出后
7、进行重新测量铁芯对地绝缘电阻，一般情况电阻要有显著增大或故障消失，如若消失，要对变压器有多次过滤，对变压器内部进行冲洗。如不能消失，就必须吊壳检查，按第二种的办法逐步进行查找，同时要注意变压器绝缘部件是否沉积有较多脏污。第四种：用 2500V 兆欧表测试时，测试指针来回摆动，同时仔细听变压器内部有放电声，并随着时间的增长，放电声逐渐变小，表针也逐步趋于平稳，最后表针稳定于某一数值，摇测一次可使变压器在一段时间内这种现象消失，但随着运行时间的加长，这种现象又会重复出现，用钳形电流表测量对地环流，在故障出现时，一般为几安，在故障消失时为零或接近于零，变压器的温升比较稳定。经油化验色谱分析，特征气体
8、变化如表 3：气体种类 H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 总烃故障前 11.5 215 2569 2 4.8 1.9 1 9.7故障后 16.08 230 2135 200.5 38.9 374.7 20 634.1备 注 带油电焊形成少量 C2H4（故障前）故障判断：油中电弧。故障原因：铁芯及外壳之间由于电场的存在，将油中杂质吸附于此构成小桥，造成铁芯对外壳之间放电。处理方法：用万用表测量铁芯对地电阻或用 500V 兆欧表轻轻摇动指针指零时，说明油中杂质构成的小桥已经形成，采用下述方法处理，具体操作步骤如下：C 400V 10FLEA1000V 兆欧表1、按图接线，摇表采用 1000V 兆欧表，电容采用耐压 400V 以上，10uF 以上的电容器。2、转动摇表，对电容充电当摇表指针达到 2000M 以上时，在摇表继续转动的条件下，将摇表 A 端搭接于变压器铁芯接地引出线端，由于电容储存电荷经变压器内部形成的小桥快速大电流放电，使得杂质及变压器某部位的毛刺等缺陷熔化、分解，从而使得铁芯接地故障消除。以上四种变压器铁芯接地的情况，是变压器运行中常见的，对每一种情况而言都必须结合绝缘试验和油色谱分析等进行综合考虑，以便做出科学正确的判断，从而制定相应的处理办法，取得事半功倍的效果。
