某变电站一台31.5MVA主变,在线监测系统突然报铁芯接地电流超标——平时只有十几毫安,那天跳到了200多毫安。值班员吓了一跳,按DL/T 596的规定,铁芯接地电流正常不超过100mA,超过两倍了。大家第一反应都是变压器内部出问题了:铁芯硅钢片短路?绝缘老化?还是绕组变形碰到铁芯了?

先确认是不是表的问题

电流读数偏大,第一步得先排除表的问题,万一是铁芯接地电流测试仪不准呢。运维班拿了一台钳形电流表,在铁芯接地引下线卡了一下——215mA,和在线监测数据差不多。两台表对得上,说明电流确实变大了。

又测了夹件接地引下线,电流很小,只有5mA左右。夹件接地是独立的,和铁芯接地分开引出,说明夹件没问题,问题出在铁芯接地回路上。

接下来测铁芯对地绝缘电阻。把接地引下线拆开,用2500V摇表测铁芯和油箱之间的绝缘,结果大家都愣了——绝缘电阻几乎为零。正常情况下,铁芯和油箱之间是绝缘的,只有一点通过接地片连接,绝缘电阻至少几十兆欧以上。现在绝缘接近零,说明铁芯和油箱之间有额外的导通路径,也就是多点接地。

多点接地为什么电流会大

变压器正常运行时,铁芯必须一点接地。铁芯处在强电场中,会感应出悬浮电位,不接地的话电位高到一定程度就会对地放电。但接地只能有一点——两点或多点同时接地的话,铁芯、接地引下线和油箱之间就形成闭合回路,切割漏磁通会感应出环流,电流大小取决于回路电阻和感应电动势。

多点接地产生的环流,小的几十毫安,大的能到几安甚至几十安。电流大了,接地点会发热,严重的会烧熔硅钢片、烧坏接地片,甚至引发局部放电。200mA还不算特别严重,但长期运行下去,接地点发热氧化,电阻变大,情况可能恶化。

现场判断多点接地位置,带电状态下可以用钳形电流表在油箱不同位置的焊缝、螺栓上测电流。某个螺栓或某段焊缝有明显电流,附近很可能就是第二接地点。但这种方法只能粗略定位,要找到具体位置,还是得停电吊罩检查。

停电一查,是片金属屑

这台主变运行了八年,之前铁芯接地电流一直稳定在10到15毫安,突然增大应该是近期出现的问题。申请停电后,检修班把上节油箱吊了起来,检查铁芯和夹件。

先看铁芯接地片位置,连接正常,没有过热痕迹。顺着铁芯柱和夹件之间的缝隙往下看,在低压侧夹件和下轭的夹角处,发现了一块小金属片——像是安装时掉进去的铜丝头,弯成U形,刚好一头搭在夹件上,一头碰到了铁芯硅钢片边缘。

就是这块不起眼的金属屑,形成了第二点接地。为什么之前没出问题?可能是运输安装时就掉进去了,但位置比较松,没同时碰到两边;运行中变压器的振动让它慢慢移位,最近刚好挪到了同时接触铁芯和夹件的位置,就形成了通路。

用镊子把金属屑夹出来,再测铁芯和夹件、油箱之间的绝缘电阻,恢复到500兆欧以上。装复后送电,铁芯接地电流回到30毫安左右,比之前的15毫安略高——可能是运行多年绝缘自然老化,但仍在正常范围内。

几点经验

铁芯接地电流突然变大,先别急着下"内部故障"的结论。多点接地是最常见的原因,而且大部分都是外部可清理的异物导致的,真正铁芯内部硅钢片短路的比例很低。按流程排查:先确认测试仪准确,再拆接地引下线测绝缘,确认多点接地后再定位具体位置。

在线监测显示电流偏高但还没超标时,就要开始关注——连续监测趋势比单次数值更有意义。电流稳步上升说明接地点在发展;电流随负荷和油温波动,大概率是金属异物因热胀冷缩时通时断。

如果现场使用的钳形电流表或在线监测装置本身读数不准,也会造成误判。仪器定期校准很重要,出现测量偏差大、读数不稳定时,要及时联系专业铁芯接地电流测试仪维修机构检测。更多变压器测试设备故障处理,可参考雷电冲击发生器点火故障排查的思路。

⚠️ 安全提示:变压器停电检修必须执行工作票制度,做好安全措施,防止感应电压和残余电荷伤人,吊罩作业应由专业队伍按规程执行。

← 智能配电终端测试仪遥信抖动原因与防抖设置数字高压表分压比漂移与校准周期建议 →