变压器的心脏---铁芯的故事

电力变压器作为核心装置和中心设备，变压器的内部组成中，铁芯是磁路畅通、能量转化、电力安全的重要功能与结构部分，从电力设备和电气安全方面变压器铁芯故障不容忽视。下面从变压器铁芯工作状态描述出发，阐述变压器铁芯一点接地的原理，分析变压器铁芯接地故障的原因，提供了故障处理和检测的方法。

1 电力变压器铁心工作状态的描述

    电力变压器铁芯是结构的中心部分，电力变压器的磁通和能量转化需要铁芯提供功能支持，在电力变压器铁芯的正常工作中，铁芯因高电压和大电流而产生极强的交变磁场，进而会出现较高的对地电位差，这是就会产生电力变压器铁芯与油箱之间的放电现象，强烈地放电可能直接造成变压器铁芯、绕组和壳体的损坏，进而导致电力变压器事故和运行危险的产生。

2 电力变压器铁芯一点接地的原理

    电力变压器铁芯一点接地是将铁芯的硅钢片进行紧固，形成统一的电势面，在一段通过夹线或螺栓紧固的方式连接在油箱内侧的夹铁板上，以此来实现电力变压器铁芯内部，电力变压器铁芯与油箱之间电位的统一。如果电力变压器铁芯出现参差不齐、翘起、弯曲，则很容易形成电力变压器铁芯硅钢片过电接地，由于电力变压器铁芯在交变电磁场中会产生交流电流，进而会在局部形成回路，使电力变压器铁芯出现局部短时间热量的迅速释放，造成电力变压器内部温度过高、有害气体大量释放、瓦斯保护开启、电力变压器停机等实际问题，影响电力变压器在电力系统和网络中功能的发挥。

3 产生电力变压器铁芯接地故障的主要原因

（1）电力变压器内部存有异物

    从时间的维度上看，异物的存在有如下几个阶段，

一是，在电力变压器制造的过程中，对铁芯部分制作过于粗放，没有对本区域内部和铁芯部位进行彻底清理，导致杂物留存，进而影响电力变压器铁芯接地效果。

二是，在电力变压器安装过程中，出现机械外力影响，产生电力变压器铁芯形变，变压器箱体扭曲，出现脱落物质，导致铁芯多点接地，进而出现短路、回路和过热现象。

三是，在电力变压器注油的过程中，油质存在质量问题，进入金属杂质，在电力变压器铁芯附近吸附，影响接地点控制，形成多点接地。

四是，在电力变压器的维护和运行过程中，随着时间的推移，在电力变压器内部产生磨损、腐蚀、震动而穿线的颗粒状金属碎屑和粉状杂物，影响电力变压器铁芯的正常工作，造成电力变压器运行故障和隐患。

（2）电力变压器铁芯相关间距不足

    电力变压器铁芯夹具与铁芯中心桩距离太近，电力变压器铁芯接地时出现距离过短或固定不良，在运行中出现位置移动，引发放电现象。电力变压器铁芯垫脚出现松脱，产生铁芯与箱体的碰撞，造成短路。

（3）电力变压器内部进水

    在电力变压器安装和维护中，遇到降水天气，没有对电力变压器进行防水和隔离处理，导致电力变压器铁芯绝缘层出现破损，纸板被降水浸湿，如果附加高电压，很容易出现电力变压器铁芯接地短路，电力变压器放电故障。

4 产生电力变压器铁芯过热的根本原因

（1）电力变压器制造水平不高。越是现代化、自动化的电力变压器，越是需要高超的制造工艺水平，而一些电力变压器生产单位不具备新结构、新材料、新要求的生产资质，出现精度不足、清理不全面、技术不规范等实际问题，导致电力变压器铁芯出现过热，影响整体稳定。

（2）电力变压器安装技术不高。安装电力变压器的过程中在铁芯接地方面没能坚持一点接地的原则，出现螺丝紧固不足，接地线长度不足，接地位置偏差，形成铁芯碰壁现象，最终形成电力变压器铁芯接地故障，引发电力变压器铁芯运行过程中过热的实际问题。

5 处理电力变压器铁芯接地故障的处理

    电力变压器铁芯接地故障的处理方法主要有间歇性多点接地故障的处理、有绝缘电阻值的铁芯多点接地故障的处理和无绝缘电阻值的铁芯多点接地（也称死接地）的处理三种主要方法。在此主要以间歇性多点接地的故障处理为例展开说明。

6 电力变压器铁芯接地故障的检测

（1）规范检查工作。电力变压器在安装之时必须记住翻转或者拆除定位钉，认真仔细地检查各个零部件是否大小得当、长度是否合适、连接片是否只有一片等。还要注意螺丝螺母是否拧得结结实实，检查硅钢片的制作工作工艺是否达到最佳要求。从根本上杜绝多点接地的可能性。

（2）做好清理工作。在电力变压器制造、安装和大型修改后，对内部的零件彻底清理，避免有任何一个多余的金属丝甚至是极小的金属粉末遗留在变压器内部，给今后硅钢片多点接地留有准备。

（3）做好油箱清理。在变压器运行工作中对冷却器和油泵例行检查，防止变压器铁芯局部过热而损耗寿命，避免金属间摩擦而产生的粉末颗粒随油进入油箱，经过日积月累后有过多的粉末在油箱内，若是如此，最后将不可避免发生多点接地的现象。

（4）加强运行的监控。做到发现电力变压器铁芯接地故障问题就能及时采取补救措施，或者发现有可疑因素的存在时就展开检测，做到对电力变压器铁芯接地故障的防患于未然。