黑龙江省鹤岗市诚基水电热力有限责任公司 陶宪常

电力变压器是变电所的主要设备之一，既可以升高电压，把电能送到用电地区；又可以把电压降低为各级设备使用的额定电压，满足用户用电的需要。电力变压器的稳定、安全运行是电力系统正常运行的保证。本文，笔者分析了岭东变1#主变铁芯接地故障情况，并提出了安全有效的防范措施，对于类似问题的解决具有一定的借鉴意义。

一、变压器铁芯作用及结构

铁芯是变压器最基本的组成部件，用于构成变压器的闭合磁路，变压器的一、二次绕组在其上。铁芯从形式上分为内铁式（变压器的一次、二次线圈围住铁芯柱）和外铁式（铁芯柱围住变压器的一次、二次线圈）两种，由铁芯柱和铁轭组成。为减少磁滞损耗和涡流损耗，变压器铁芯多采用0.35～0.5 mm的硅钢片叠成，为防止直接短路，硅钢片两面均涂有较薄的绝缘漆。为防止因电磁感应在铁芯上产生悬浮电位，铁芯在运行中必须接地，但必须避免两点接地情况。为便于检查接地情况，大、中型变压器常将铁芯及夹件接地经接地套管引至变压器外。

二、变压器投运前状况

岭东变1#主变压器容量为12 500 kV·A，由江西变电设备有限公司2010年9月生产，型号为S9-12500/35，电压为（35±3）×2.5%/10.5 kV，接线组别为 Yd11，2010年10月到货。高压段2009年11月2日做了交接试验，当时气温-10℃，测得铁芯对地绝缘电阻为100 000 MΩ，试验后一直未运行，在其他变电所闲置。于2010年10月运往岭东变，2011年10月19日空载运行。

三、变压器试验情况

1.2011年6月4日预防性试验情况。2011年6月4日高压试验班对此变压器做了预防性试验，当时气温26℃，测得铁芯对地绝缘电阻为25 000 MΩ。

2.2012年7月1日预防性试验情况。2012年7月1日高压试验班对此变压器做了预防性试验，当时油温41℃，测得铁芯对地绝缘电阻为10 MΩ.。

3.2012年10月23日复试情况。2012年10月23日高压试验班对此变压器进行了复试，当时油温6℃，测得铁芯对地绝缘电阻为0 MΩ。

四、测量铁芯对地电压及电流情况

2012年11月1日，高压试验班将铁芯外引接地打开，并串接1 个50 mA 的电流表。先用空气开关将电流表短接，待变压器空载运行几分钟后，将空气开关断开后，测得铁芯对地电流值为0。然后合上空气开关，取下电流表，再切开空气开关，用7.5 V 电压表测得铁芯对地电压值为0。然后合上空气开关，将变压器由运行转为冷备用，并拆除仪表和空气开关，用500型万用表10k 档测得铁芯对地电阻为∞，再用2 500 V 兆欧表测量铁芯对地绝缘电阻仍为0 MΩ，同时听到变压器内有放电声，随后再用500 型万用表10k 档测量铁芯对地电阻，对地电阻为500 000Ω。

五、原因分析

兆欧表和500 型万用表反复测量的结果表明，该变压器铁芯对地绝缘（纸板）在变压器1年的运行过程中，铁芯始终处于振动状态，初步判断固定不锈钢板与铁芯绝缘的纸板的螺杆存在设计缺陷，从而将纸板损坏。从2011年10月23日和11月1日两次试验看，此变压器铁芯绝缘纸板已接近击穿状态。

六、铁芯接地运行注意事项及采取措施

运行变压器铁芯接地电阻每年应测试一次，铁芯接地电阻值不应小于100 MΩ。

当铁芯多点接地而接地电流较大时，运行人员应加强巡视，进行停电检修处理。在缺陷消除前，可采取变压器铁芯接地在线监测装置，该装置集信号采集、计算、分析、存储、过电流限流于一体，具有方便快捷的优点。考虑到变电站内电气设备繁多，信号间互相干扰较多，设计采取了直接将装置安装在变压器附近的独立式监测结构，整个系统由上位机和下位机构成，将电流限制在100 mA 左右，并加强监视。当装置流过的接地电流大于100 mA 时，装置会自动报警并启动限流元件，将接地电流控制在100 mA 以下。变压器铁芯接地在线监测装置结构如图1所示。

图1 变压器铁芯接地在线监测装置结构

矿井供电变电所电力变压器的不安全运行会给电力系统带来极大的威胁，一旦电力设备故障或损坏，将严重威胁矿井的生产安全，危及工作人员的人身安全。为保证电力系统的安全运行，运行、检修、维护人员要严格按照有关规定对设备进行定期检修、定期试验，采取有效的安全措施和先进的技术手段，确保设备在完好状态下运行，以保证电力系统的稳定运行。