张新杰

（黑龙江省鹤岗诚基水电热力有限责任公司，黑龙江 鹤岗 154100）

1 兴安变2# 主变铁芯接地故障的特点

兴安变电所2# 主变压器（SFSZ7—40000/110）2000年6月7日进行预防性试验时，发现铁芯接地绝缘电阻为0MΩ。回顾从发现铁芯接地到放油后打开6kV 侧观察孔检查接地点以及用过油机冲洗的全过程，当时的情况是放出一部分油后，铁芯对地绝缘电阻恢复正常值，充油后铁芯又接地，之后采用电容器放电冲击法冲击，使铁芯对地绝缘电阻值恢复到5 000MΩ。通过前面的分析可以断定，该变压器铁芯接地是动态的，导致接地的悬浮物一端是固定接死的，另一端悬浮，充油后由于油的浮力作用使悬浮的一端也被连上，造成铁芯接地。 当变压器运行时，在油循环作用下，悬浮物有时似接非接，有时又断开，从而导致铁芯对地绝缘电阻值不稳定。 根据此变压器的接地特点， 即使是吊罩处理，花上几天的时间和大量的人力物力，也未必能找到接地点，而且吊装检查存在很大的风险。 因此，采用新技术来解决该变压器多年存在的接地问题是非常必要的。

2 针对兴安变2# 主变铁芯接地故障采取的措施及弊病

目前采取的措施：（1）每年的预防性试验中测量一次铁芯对地绝缘电阻；（2）变电所值班人员每两小时使用钳形电流表测量一次铁芯接地电流。

存在的弊病：（1）只靠变电所值班人员用钳形电流表测量铁芯接地电流和定期预防性试验，达不到实时监测，不能及时反映变压器的接地故障。（2）即使测量出接地电流超出规程标准或预防性试验不合格，也只能是停运，没有更好的办法。（3）由于钳形电流表的量程较大、精度低，值班员可能使用不当，很难测出标准要求的0.1A 的电流。

就目前采取的措施和存在的弊病，如果该接地发展成为死接地，而我们又没有及时发现和采取有效措施，将威胁变压器的安全运行，给矿区电力系统的安全运行埋下隐患。

3 变压器铁芯接地在线监测及限流装置的应用

变压器的铁芯正常运行中只允许有一点可靠接地，不允许出现多点接地。但变压器在生产及运行过程中，在变压器油中会有悬浮金属杂质等，当悬浮物随油流卡在某一位置时，就有可能造成第二接地点。变压器铁芯多点接地在电力系统，特别是供电系统中是一个长期存在的问题， 甚至某些变压器刚一投入运行就发现多点接地，威胁系统的安全运行。 因此，能够及时地检测出变压器铁芯是否存在多点接地和采取一定的补救措施以等待进一步的处理具有十分重要的现实意义。

运行经验以及理论分析表明，铁芯一点接地时，流过变压器铁芯接地极的电流的有效值仅为几十毫安， 但铁芯两点接地时，流过铁芯接地线中的电流急剧增加，其数值可达几十安培。根据规程规定，运行中铁芯接地电流一般不大于0.1A。虽然铁芯多点接地时流过铁芯的电流可达几十安培， 但相关理论分析表明当变压器铁芯出现多点接地时， 其接地回路中感应出的电动势一般在150V 以内。因此，当系统检测到铁芯接地电流超标后，我们可以及时在接地回路中串入合适阻值的大功率电阻， 将接地电流限制在0.1A 以内，这就是变压器铁芯接地在线监测及限流装置的设计原理。 之后我们等待合适的机会，如变压器停运或大修时，进行油流冲洗，大电流冲击或吊芯检查，最终排除变压器的多点接地故障。

从兴安变电所2# 主变的接地故障的特点可知该接地不是死接地， 至今未彻底消除铁芯接地故障， 威胁变压器的安全运行。 变压器铁芯接地在线监测及限流装置已经在电力系统中得到了一定的应用，而且其产生的作用也很明显。 变压器铁芯在线监测及限流装置能够在线监测变压器铁芯接地电流的变化，实时显示监测的电流数据和波形，当接地电流超过规定值时，能实现限流电阻的自动投切、历史数据的自动记录、报警功能，结合主机软件实现较强的分析功能。 在监控模式下可将监测的电流信号及日期、时间、运行模式、限流电阻值等实时显示，并实现远程监控。 装置可现场独立运行，也可通过通信接口实现远程监测或通过短信方式将报警数据发至运行人员手机中， 并可实现无线通信及计算机局域网络报警监控。 如果在兴安变2# 主变压器安装该装置，就能实现实时监测。 当该变压器发生接地故障时，接地电流超标，装置就会立即自动投入限流电阻，将铁芯接地线中的电流限制在规程规定范围之内，并给出报警信号，通知现场人员采取进一步措施。 这样就能保证在变压器铁芯发生接地故障时也能让变压器继续安全运行，保证正常供电。 再有如果监测到接地电流低于25mA 时，装置将退出一定阻值的限流电阻，从而保证变压器铁芯的良好可靠接地。

4 结语

兴安变电所是目前矿区电力系统中供电能力最大的一座110kV 变电所，担负着兴安矿、峻德矿、富力矿、地方煤矿及周边地区的供电任务，一级负荷约占80%，它的重要程度可想而知。若2# 主变发生铁芯接地故障将直接影响变电所的安全供电，威胁矿井的安全生产。 变压器铁芯接地在线监测及限流装置的应用解决了变压器铁芯接地故障带来的安全隐患， 因此该装置的应用是目前最有效的方法。