（东莞供电局广东省东莞市523000）
摘要：电力变压器相当大一部分的故障都是因铁芯问题造成的故障，基本上占电力变压器总事故中的前三位。因此准确、及时地诊断与处理变压器铁芯多点接地故障，对保证变压器的安全运行具有重要意义。基于此，文章就变压器铁芯常见故障分析判断与处理进行简要的分析。
关键词：变压器铁芯；故障分析判断；处理措施
1.大型变压器铁芯结构特点
在我国大型变压器铁芯大都采用的是心式结构，铁芯材质广泛采用导磁性能比较好的冷轧硅钢片。由于采用冷轧硅钢片所制造的铁芯能够使得铁损降低，减少噪音和改善激磁伏安特性。为了均匀分配磁通量，大型变压器铁芯的铁轭具有与铁芯柱相同的多级梯形截面。为了提高铁芯的冷却效果，在铁芯硅钢片的台阶之间设置冷却油通道。变压器铁芯柱采用玻璃纤维胶带和铁芯螺钉紧固，因为铁芯螺钉紧固需要在硅钢片上穿孔，不仅需要大量的加工时间，而且毛刺口的毛刺影响了层压的形成，增加涡流损耗，所以大多采用绷带结扎法。大型变压器铁心堆叠为45℃斜缝，其目的是避免当磁通转向垂直于轧制方向时增加铁心的损耗。
2.铁心故障分析
电力变压器在正常运行的过程中，铁芯应当要有一点可靠接地。如果没有接地，铁芯对地的悬空电压，会造成铁芯间歇击穿放电，铁芯点消除后形成铁芯悬浮电位，但铁芯出现两个以上的接地，铁心的不平衡电位会在循环的形成之间形成连接，并造成铁芯多点接地发热故障。变压器铁芯接地故障会造成铁芯局部过热，严重，铁芯局部温升，轻气作用，甚至会造成重气作用和跳闸事故。部分熔芯片之间的短路故障导致铁损变大，严重影响变压器的性能和正常工作，致使核心硅钢片不能修复。统计显示，核心问题造成的故障比例是各类变压器故障的三分之一。
故障原因：（1）安装过程重的疏忽。在安装完工之后没有将变压器油箱顶盖上运输用的定位钉进行翻转或者是卸除。（2）对制造或者大修过程中的疏忽。铁芯夹件的支板距离心柱太近的话，硅钢片翘凸而触及夹件支板或铁轭螺杆。（3）铁心下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落，造成垫脚与硅钢片相碰或变压器进水纸板受潮形成短路接地。（4）潜油泵轴承磨损，金属粉末沉积箱底，受电磁力影响形成导电小桥，使铁轭与垫脚或箱底接通。（5）油箱中不慎落入金属异物，如铜丝、焊条或铁心碎片等造成多点接地。（6）下夹件与铁轭阶梯间的木垫受潮或表面附有大量油泥、水分、杂质使其绝缘被破坏。（7）变压器的油泥污垢堵塞铁心纵向散热油道，形成短路接地。（8）变压器散热器与油箱在制造的过程当中，由于对焊渣的清理不是很彻底，当变压器在运行状态下，受到油流的作用，杂质就往往会被堆积在一起，从而使得铁芯与油箱壁短接。
故障影响：铁芯过热甚至烧毁，造成磁路短路，铁芯损耗增加。芯部局部过热，使变压器油分解，导致变压器油中的变压器气体下降，可能导致气体继电器动作跳闸事故。
3.变压器铁芯多点接地故障的几种检测方法
3.1带电检测法
带电检测的方法是在不停电，变压器正常运行状态下，测量流经接地线的电流。这种方法具有明显的优点，不会影响变压器的正常工作，经济损失小，操作方便，但也有一个缺点，就是维修人员有一定的风险。该方法的实际步骤是用钳形电流表测量接地管脚的电流值，通常电流值低于100mA；当测量值大于这个值时，甚至几十安，几十个，就发现内部循环，有多重接地的情况；当测量时，如果电流表测得的大小数，不稳定，可连接地下导线并联短路线并串入交流电流表，打开固定接地导线直接测量即可。
3.2停电检测法
停电检测法指的是对变压器进行停电，在其不工作的状态下进行检测，该方法检测更彻底，更直接，但缺点是会造成一定的经济损失，影响用电。具体的检测步骤是，先断开变压器的接地下引线，使用5000V的电表对变压器铁芯进行绝缘电阻检测，若绝缘阻值很低，则较大可能出现了多点接地的情况。
3.3测铁芯接地电流的方法
依据DL596-96《电力设备预防性试验规程》中的相关规定，可以通过高精度选频钳形电流表，采用电测法的方法，在不对原设备接线情况不改变的情况下，在变压器铁芯的接地引线处直接对运行状态下的接地电流值进行测量。
4.多点接地故障的处理
4.1检修人员进行常规吊罩检查
对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的，应将定位销翻转过来或除掉。铁轭与夹件垫脚间的绝缘纸板破损或脱落者，必须要依照绝缘规范要求，换成较厚的新纸板。因夹件夹板距铁心太过于近，可能会与翘起的叠片相碰，则应扳直翘起的叠片和调整夹件夹板，使两者间距离符合绝缘间隙标准。
清除油中的金属颗粒、金属异物及杂质，清除油箱各部的油泥，有条件的应对变压器油进行真空干燥处理，清除水分。以上都是吊罩检查，受气候条件的制约，提前掌握气象信息，选择晴朗的天气。但工作量大、费用高，且大型变压器吊罩存在一定风险。
4.2大电容放电冲击法
在现场处理中，若直观上不易找到故障点，在不能吊罩的情况下一般用直流法或交流法进行查找。直流电流冲击法。去除掉变压器铁心接地线，而在油箱与变压器铁心之间加直流电压进行短时大电流冲击，需要冲击3～5次，一般能够烧掉铁心的其他多余接地点，能够很好的消除铁心多点接地的故障。
4.3串联电阻法
由于受电网运行方式影响，部分地区单主变运行，未构成环网供电，因而不能进行停电消缺，从而影响变压器的运行状态，因而，在变压器铁芯引下线处串联限流电阻可以有效限制铁芯接地电流。
4.4吊芯检测法
所谓的吊芯检测法指的是在断电状态下对变压器进行全面的检测的一种方法，这种检测方法的特点是更为彻底、更有效，具体操作过程如下：首先，对穿心螺杆与各夹件对于铁芯的绝缘来进行分布的测量，从而使得接地故障的查找范围得以缩小；其次，对于槽、油箱以及间隙等地方进行仔细的检查，看其是否有金属物体存在；第三，对于绝缘垫片与变压器的铁芯的油污与铁锈等进行全面的清理，而对于不容易进行清理的底部与边角位置使用细铁丝来对其进行清理；随后，对震动夹件进行敲击，对绝缘阻值进行测量，查看其是否有异常情况存在。
4.5不吊芯临时串接电阻法
当变压器发现有多点故障时，暂时不允许变压器进行停电处理，此时不能检测到吊芯，可能是接地线连接了一系列限流器阻力应急措施，以减少流通。这种方法操作简单，但不是一个长期的解决方案。具体操作中，应在串联电阻之前，测量循环和开路电压，通过这两个数值计算电阻的大小，串不宜过大，以保证铁芯的低电位，电阻不是太小，以免限制流通的作用。处理这种方法时，应考虑电阻器的热容量，避免电路开路现象。
综上所述，电力变压器的故障分析判断与状态检修作为目前电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学水平的有力措施，也是今后在电力生产中继续努力和发展的方向。
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