实例一起变压器铁心多点接地故障的跟踪分析与现场处理

变压器铁心多点接地故障是变压器最常见的故障之一。在变压器铁心多点接地后便产生一个或多个电磁回路，根据接地点位置的不同交链磁通也有所不同，这导致了该接地回路内电压和电流的不同，电流较大时会发热危及变压器绝缘，需要将多点接地现象用试验方法加以诊断确认，并采取合理措施消除。

本文针对一台110千伏变压器，从铁心多点接地故障的发现、临时限制铁心多点接地电流、接地故障消除等多方面进行探讨分析，提出一套完整可行的解决方案，并成功实践。

一

变压器铁心多点接地

1.变压器基本信息

该变压器2001年3月底投入使用，型号为SZ9-10000/110，额定电压为110±8×1.25％/10.5，空载损耗为12.4kW，负载损耗为45.7kW，阻抗电压为9.82%。

2.带电检测发现缺陷

2021年8月运维人员对某变压器进行铁心接地电流测试，发现铁心接地电流达到5A，远超标准值（0.1A），初步判断铁心多点接地。随即通知试验人员对变压器进行取油分析，发现油色谱个别组分含量增长的现象，其测试结果见表1。

油色谱试验数据未发现乙炔，说明变压器内部没有放电现象，但总烃超标，且利用三比值法分析编码为012。由此推断，变压器出现了温度高于700℃的高温过热现象，进一步佐证了变压器存在铁心多点接地故障。

3.停电检查

对变压器进行停电试验，发现变压器铁心对地绝缘电阻为零。变压器绕组变形试验发现高压绕组低频段和低压绕组中频段均出现三相不一致现象，如图1和图2所示，但是变压器绕组介损及电容量试验发现电容量数据在合格范围内，说明变压器绕组未发生明显变形，可能只是铁心多点接地，同时垫块松动造成绕组内部分布电感发生改变，导致变压器频率响应特性发生变化。

▲ 图1 变压器高压绕组变形图

▲ 图2 变压器低压绕组变形图

随后对变压器进行局放试验，试验数据未明显超标。

▲ 处理前局放视频

考虑到变压器油色谱试验未发现乙炔，同时其余停电试验数据均在合格范围内，结合当时正值迎峰度夏，根据运行需要，该变压器停电试验后恢复送电。

二

现场采取安装限流装置的临时措施

鉴于变压器带缺陷运行，随时可能扩大故障范围，造成严重后果，运行单位随后立即组织相关技术人员制定下一步检修方案，考虑到暂时无法长时间停电检修，故先采取现场带电测试接地回路的电气参数和采取临时限流措施。

由于该变压器运行中无法及时查找及消除异常接地点，所以无法采用停电处理的办法。鉴于铁心是多点稳定的接地，现场采用在合理位置打开接地引下线串入300Ω电阻的办法来抑制接地电流，通过该方法将接地电流限制到满足规程要求的0.1A以下，使变压器发热水平下降，有效抑制油中气体含量的增长，避免绝缘缺陷使故障扩大而带来严重损失。同时定期对环流和串联电阻电压进行测量，实际测量环流为37.5mA，铁芯对地电压12V，色谱分析正常，之后一直跟踪监视变压器油色谱数据。